論文の概要: Towards Unclonable Cryptography in the Plain Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16663v3
- Date: Tue, 16 Apr 2024 14:27:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-17 23:45:27.874865
- Title: Towards Unclonable Cryptography in the Plain Model
- Title(参考訳): 平易なモデルにおける不可避な暗号を目指して
- Authors: Céline Chevalier, Paul Hermouet, Quoc-Huy Vu,
- Abstract要約: 制限不能暗号の2つの顕著な例は、量子コピー保護と制限不能暗号である。
これらのプロトコルの中核となる要素は、いわゆるモノガミー・オブ・エンタングルメント(MoE)特性である。
サブスペースコセット状態に対する新たなMoE特性を確立し、上記の目標に向けて前進できるようにします。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.6827423171182154
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: By leveraging the no-cloning principle of quantum mechanics, unclonable cryptography enables us to achieve novel cryptographic protocols that are otherwise impossible classically. Two most notable examples of unclonable cryptography are quantum copy-protection and unclonable encryption. Most known constructions rely on the quantum random oracle model (as opposed to the plain model). Despite receiving a lot of attention in recent years, two important open questions still remain: copy-protection for point functions in the plain model, which is usually considered as feasibility demonstration, and unclonable encryption with unclonable indistinguishability security in the plain model. A core ingredient of these protocols is the so-called monogamy-of-entanglement (MoE) property. Such games allow quantifying the correlations between the outcomes of multiple non-communicating parties sharing entanglement in a particular context. Specifically, we define the games between a challenger and three players in which the first player is asked to split and share a quantum state between the two others, who are then simultaneously asked a question and need to output the correct answer. In this work, by relying on previous works of Coladangelo, Liu, Liu, and Zhandry (Crypto'21) and Culf and Vidick (Quantum'22), we establish a new MoE property for subspace coset states, which allows us to progress towards the aforementioned goals. However, it is not sufficient on its own, and we present two conjectures that would allow first to show that copy-protection of point functions exists in the plain model, with different challenge distributions (including arguably the most natural ones), and then that unclonable encryption with unclonable indistinguishability security exists in the plain model. We believe that our new MoE to be of independent interest, and it could be useful in other applications as well.
- Abstract(参考訳): 量子力学の非閉鎖原理を利用することで、制限不能暗号は古典的に不可能な新しい暗号プロトコルを実現することができる。
制限不能暗号の2つの顕著な例は、量子コピー保護と制限不能暗号である。
ほとんどの既知の構成は(平らなモデルとは対照的に)量子ランダムオラクルモデルに依存している。
近年、多くの注目を集めているにもかかわらず、2つの重要なオープンな疑問が残る: 平モデルにおけるポイント関数のコピープロテクション。
これらのプロトコルの中核となる要素は、いわゆるモノガミー・オブ・エンタングルメント(MoE)特性である。
このようなゲームは、特定の文脈における絡み合いを共有する複数の非コミュニケーション当事者の結果の間の相関関係を定量化することができる。
具体的には、第1のプレイヤーに量子状態の分割と共有を依頼され、同時に質問をされ、正しい答えを出力する3人のプレイヤー間のゲームを定義する。
本研究では、Cladangelo, Liu, Liu, Zhandry (Crypto'21) とCulf and Vidick (Quantum'22) の以前の研究を頼りに、上述の目標に向かって進むことができる部分空間コセット状態に対する新たなMoE特性を確立する。
しかし、それ自身では不十分であり、まずは、(おそらく最も自然なものを含む)異なるチャレンジ分布を持つ点関数のコピー保護が存在することを示す2つの予想を示し、そして、制限不能で識別不能なセキュリティを持つ非拘束的暗号化は、プレーンモデルに存在することを示す。
私たちは、新しいMoEは独立した関心事であり、他のアプリケーションにも役立つと信じています。
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