論文の概要: On Split-State Quantum Tamper Detection and Non-Malleability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16009v1
- Date: Mon, 27 Nov 2023 17:09:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-28 14:01:07.714809
- Title: On Split-State Quantum Tamper Detection and Non-Malleability
- Title（参考訳）: 分割状態量子タンパ検出と非可算性について
- Authors: Thiago Bergamaschi, Naresh Goud Boddu
- Abstract要約: 我々は、最もよく研究されている逆転型タンパリングモデルの量子アナログ、すなわち分割状態タンパリングモデルについて研究する。
我々は、類似の非可逆性および改ざん検出保証を継承する秘密共有スキームの設計に応用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08702432681310403
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Tamper-detection codes (TDCs) and non-malleable codes (NMCs) are now
fundamental objects at the intersection of cryptography and coding theory. Both
of these primitives represent natural relaxations of error-correcting codes and
offer related security guarantees in adversarial settings where error
correction is impossible. While in a TDC, the decoder is tasked with either
recovering the original message or rejecting it, in an NMC, the decoder is
additionally allowed to output a completely unrelated message.
In this work, we study quantum analogs of one of the most well-studied
adversarial tampering models: the so-called split-state tampering model. In the
$t$-split-state model, the codeword (or code-state) is divided into $t$ shares,
and each share is tampered with "locally". Previous research has primarily
focused on settings where the adversaries' local quantum operations are
assisted by an unbounded amount of pre-shared entanglement, while the code
remains unentangled, either classical or separable.
We construct quantum TDCs and NMCs in several $\textit{resource-restricted}$
analogs of the split-state model, which are provably impossible using just
classical codes. In particular, against split-state adversaries restricted to
local (unentangled) operations, local operations and classical communication,
as well as a "bounded storage model" where they are limited to a finite amount
of pre-shared entanglement. We complement our code constructions in two
directions. First, we present applications to designing secret sharing schemes,
which inherit similar non-malleable and tamper-detection guarantees. Second, we
discuss connections between our codes and quantum encryption schemes, which we
leverage to prove singleton-type bounds on the capacity of certain families of
quantum NMCs in the split-state model.
- Abstract（参考訳）: タンパー検出符号 (TDC) と非可逆符号 (NMC) は現在では暗号理論と符号化理論の交わる基本対象となっている。
これらのプリミティブは、エラー訂正コードの自然な緩和を表し、エラー訂正が不可能な敵の設定で関連するセキュリティ保証を提供する。
TDCでは、デコーダは元のメッセージを復元するか拒否するかをタスクするが、NMCでは、デコーダは完全に無関係なメッセージを出力することを許可する。
本研究では,最もよく研究されている対向型テーパーモデル,いわゆるスプリットステート型テーパーモデルの量子アナログについて検討する。
t$-split-stateモデルでは、codeword(またはcode-state)は$t$の株式に分割され、各シェアは「ローカルに」改ざんされる。
従来の研究は主に、敵の局所量子操作が非有界な事前共有の絡み合いによって補助されるような設定に焦点が当てられていた。
我々はいくつかの$\textit{resource-restricted}$ analogs of the split-state model で量子 TDC と NMC を構築する。
特に、スプリットステートの敵は、ローカル(アンエンタングル)操作、ローカル操作、古典的な通信に制限されており、また、有限の事前共有されたエンタングルメントに制限される「バウンドストレージモデル」である。
コード構成を2つの方向に補完します。
まず,類似の非可逆検出および改ざん検出保証を継承する秘密共有スキームの設計に応用する。
第2に、分割状態モデルにおける量子NMCの特定のファミリーの容量に対するシングルトン型境界を証明するために、コードと量子暗号化スキームの接続について論じる。
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