論文の概要: Exact Homomorphic Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09027v2
• Date: Wed, 6 Mar 2024 16:09:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-07 17:34:46.149325
• Title: Exact Homomorphic Encryption
• Title（参考訳）: 完全準同型暗号
• Authors: Zheng-Yao Su and Ming-Chung Tsai
• Abstract要約: 本稿では,前処理を必要とせずに,暗号化データの正確な計算を可能にするEHE(Exact Homomorphic Encryption)というフレームワークを提案する。 量子ゲートの2つの基本的な特徴、可逆性と非可換性は、EHEの成功を確立する。 量子レジリエンスの標準的なセキュリティ2128を超えた暗号化は、提案されたしきい値21024よりも大きなセキュリティに達する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Inspired by the concept of fault tolerance quantum computation, this article proposes a framework dubbed Exact Homomorphic Encryption, EHE, enabling exact computations on encrypted data without the need for pre-decryption. The introduction of quantum gates is a critical step for constructing the message encryption and the computation encryption within the framework. Of significance is that both encryptions are respectively accomplished in a multivariate polynomial set generated by quantum gates. Two fundamental traits of quantum gates the invertibility and the noncommutativity, establish the success of EHE. The encrypted computation is exact because its encryption transformation is conducted with invertible gates. In the same vein, decryptions for both an encrypted message and encrypted computation are exact. The second trait of noncommutativity among applied quantum gates brings forth the security for the two encryptions. Toward the message encryption, a plaintext is encoded into a ciphertext via a polynomial set generated by a product of noncommuting gates randomly chosen. In the computation encryption, a desired operation is encoded into an encrypted polynomial set generated by another product of noncommuting gates. The encrypted computation is then the evaluation of the encrypted polynomial set on the ciphertext and is referred to as the cryptovaluation. EHE is not only attainable on quantum computers, but also straightforwardly realizable on traditional computing environments. Surpassing the standard security 2^128 of quantum resilience, both the encryptions further reach a security greater than the suggested threshold 2^1024 and are characterized as hyper quantum-resilient. Thanks to the two essential traits of quantum gates, this framework can be regarded as the initial tangible manifestation of the concept noncommutative cryptography.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, フォールトトレランス量子計算の概念に着想を得て, 事前復号化を必要とせずに, 暗号化データの正確な計算を可能にする, Exact Homomorphic Encryption, EHEというフレームワークを提案する。 quantum gatesの導入は、メッセージ暗号化とフレームワーク内の計算暗号化を構築するための重要なステップである。 重要な点は、両暗号化はそれぞれ量子ゲートによって生成される多変量多項式集合で達成されるということである。 量子ゲートの2つの基本的な特徴は、可逆性と非可換性であり、EHEの成功を確立することである。 暗号化計算は、その暗号化変換が可逆ゲートで実行されるため、正確である。 同じ方法では、暗号化メッセージと暗号化計算の両方の復号が正確である。 応用量子ゲート間の非可換性の第二の特徴は、2つの暗号化のセキュリティをもたらす。 メッセージ暗号化に向けて、非交換ゲートの積がランダムに選択した多項式セットを介して、平文を暗号文に符号化する。 計算暗号化では、所望の演算を非可換ゲートの別の積によって生成された暗号化多項式セットに符号化する。 暗号化された計算は暗号文上の暗号化された多項式集合の評価であり、暗号評価と呼ばれる。 eheは量子コンピュータだけでなく、従来のコンピューティング環境でも簡単に実現できます。 量子レジリエンスの標準的なセキュリティ2^128を越えると、暗号は提案されたしきい値2^1024以上のセキュリティに達し、超量子レジリエントとして特徴づけられる。 量子ゲートの2つの本質的な特徴により、この枠組みは非可換暗号の概念の最初の有形な表現と見なすことができる。

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