論文の概要: Secret extraction attacks against obfuscated IQP circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10156v1
- Date: Fri, 15 Dec 2023 19:08:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-19 18:10:49.388064
- Title: Secret extraction attacks against obfuscated IQP circuits
- Title（参考訳）: 難読化iqp回路に対する秘密抽出攻撃
- Authors: David Gross and Dominik Hangleiter
- Abstract要約: 2008年、シェパードとブレムナーは、検証者が比較的簡単に実装できるIQP回路の族からユニタリを構成するプロトコルを提案した。
難題は難解な秘密を含むように設計されており、統計検査に変換できる。
カハナモク・マイヤーは、効率的な古典的秘密抽出攻撃を発見した。
Bremner氏、Cheng氏、Ji氏は最近、オリジナルのプロトコルを広範囲に一般化した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.92463347238923
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum computing devices can now perform sampling tasks which, according to
complexity-theoretic and numerical evidence, are beyond the reach of classical
computers. This raises the question of how one can efficiently verify that a
quantum computer operating in this regime works as intended. In 2008, Shepherd
and Bremner proposed a protocol in which a verifier constructs a unitary from
the comparatively easy-to-implement family of so-called IQP circuits, and
challenges a prover to execute it on a quantum computer. The challenge problem
is designed to contain an obfuscated secret, which can be turned into a
statistical test that accepts samples from a correct quantum implementation. It
was conjectured that extracting the secret from the challenge problem is
NP-hard, so that the ability to pass the test constitutes strong evidence that
the prover possesses a quantum device and that it works as claimed.
Unfortunately, about a decade later, Kahanamoku-Meyer found an efficient
classical secret extraction attack. Bremner, Cheng, and Ji very recently
followed up by constructing a wide-ranging generalization of the original
protocol. Their IQP Stabilizer Scheme has been explicitly designed to
circumvent the known weakness. They also suggested that the original
construction can be made secure by adjusting the problem parameters. In this
work, we develop a number of secret extraction attacks which are effective
against both new approaches in a wide range of problem parameters. The
important problem of finding an efficient and reliable verification protocol
for sampling-based proofs of quantum supremacy thus remains open.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングデバイスは今やサンプリングタスクを実行でき、複雑性理論と数値的証拠によれば、古典的コンピュータの範囲を超えている。
これは、この状態で動作する量子コンピュータが意図したように動作することを効率的に検証できるかという疑問を提起する。
2008年、シェパードとブレムナーは、検証者が比較的簡単に実装できるIQP回路のファミリーからユニタリを構成するプロトコルを提案し、量子コンピュータ上で実行することを証明者に挑戦した。
チャレンジ問題は難解な秘密を含むように設計されており、正しい量子実装からサンプルを受け入れる統計的テストにすることができる。
チャレンジ問題から秘密を抽出することはnpハードであり、テストに合格する能力は、証明者が量子デバイスを持ち、それが主張通り動作するという強い証拠となると推測された。
残念ながら、約10年後、カハナモク・マイヤーは効率的な古典的秘密抽出攻撃を発見した。
Bremner氏、Cheng氏、Ji氏は最近、オリジナルのプロトコルを広範囲に一般化した。
iqp安定化器は既知の弱さを回避するために明示的に設計されている。
また、問題パラメータを調整することで元の構成をセキュアにすることも示唆した。
本研究では,様々な問題パラメータにおいて,新しいアプローチの双方に対して有効である秘密抽出攻撃を多数開発する。
量子超越性のサンプリングに基づく証明のための効率的で信頼性の高い検証プロトコルを見つけるという重要な問題は未解決のままである。
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