論文の概要: Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18566v2
- Date: Fri, 6 Sep 2024 10:08:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-09 20:53:23.483425
- Title: Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs
- Title（参考訳）: 量子補助入力による無条件安全なコミット
- Authors: Tomoyuki Morimae, Barak Nehoran, Takashi Yamakawa,
- Abstract要約: 2つの関連する異なるモデルにおいて、量子コミットメントに関する以下の無条件の結果を示す。
我々はChailloux, Kerenidis, Rosgen (Comput. Complex. 2016)によって導入された量子補助入力のコミットメントの概念を再考する。
我々は、コモンリファレンス量子状態(CRQS)モデルと呼ばれる新しいモデルを紹介し、コミッタとレシーバは、効率的なセットアップアルゴリズムによってランダムにサンプリングされる同じ量子状態を取る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.093227427119325
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show the following unconditional results on quantum commitments in two related yet different models: 1. We revisit the notion of quantum auxiliary-input commitments introduced by Chailloux, Kerenidis, and Rosgen (Comput. Complex. 2016) where both the committer and receiver take the same quantum state, which is determined by the security parameter, as quantum auxiliary inputs. We show that computationally-hiding and statistically-binding quantum auxiliary-input commitments exist unconditionally, i.e., without relying on any unproven assumption, while Chailloux et al. assumed a complexity-theoretic assumption, ${\bf QIP}\not\subseteq{\bf QMA}$. On the other hand, we observe that achieving both statistical hiding and statistical binding at the same time is impossible even in the quantum auxiliary-input setting. To the best of our knowledge, this is the first example of unconditionally proving computational security of any form of (classical or quantum) commitments for which statistical security is impossible. As intermediate steps toward our construction, we introduce and unconditionally construct post-quantum sparse pseudorandom distributions and quantum auxiliary-input EFI pairs which may be of independent interest. 2. We introduce a new model which we call the common reference quantum state (CRQS) model where both the committer and receiver take the same quantum state that is randomly sampled by an efficient setup algorithm. We unconditionally prove that there exist statistically hiding and statistically binding commitments in the CRQS model, circumventing the impossibility in the plain model. We also discuss their applications to zero-knowledge proofs, oblivious transfers, and multi-party computations.
- Abstract（参考訳）: 1)Chailloux, Kerenidis, and Rosgen (Comput. Complex. 2016) による量子補助入力の概念を再考する。
計算的ハイディングおよび統計的に束縛された量子補助インプットのコミットメントは無条件、すなわち証明されていない仮定に頼らずに存在し、Chaillouxらは複雑性理論的な仮定である${\bf QIP}\not\subseteq{\bf QMA}$を仮定した。
一方、量子補助入力設定においても、統計的隠れと統計的結合を同時に達成することは不可能である。
我々の知る限りでは、これは統計上のセキュリティが不可能なあらゆる形式の(古典的または量子的な)コミットメントの計算セキュリティを無条件で証明する最初の例である。
我々の構築に向けた中間段階として、量子後スパース擬似ランダム分布や、独立した関心を持つかもしれない量子補助入力EFIペアを導入・非条件で構築する。
本研究では,コモンリファレンス量子状態(CRQS)モデルと呼ばれる新しいモデルを提案する。
我々は、CRQSモデルに統計的に隠れ、統計的に結びついたコミットメントが存在することを無条件で証明し、プレーンモデルにおける不可能性を回避した。
また, ゼロ知識証明, 曖昧な転送, マルチパーティ計算への応用についても論じる。
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