論文の概要: A robust and composable device-independent protocol for oblivious transfer using (fully) untrusted quantum devices in the bounded storage model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11283v2
• Date: Wed, 23 Apr 2025 15:47:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:51.711748
• Title: A robust and composable device-independent protocol for oblivious transfer using (fully) untrusted quantum devices in the bounded storage model
• Title（参考訳）: 有界記憶モデルにおける(完全に)信頼できない量子デバイスを用いた、頑健で構成不可能なデバイス非依存プロトコル
• Authors: Rishabh Batra, Sayantan Chakraborty, Rahul Jain, Upendra Kapshikar,
• Abstract要約: 本稿では,マジックスクエアデバイスを用いたOtlivious Transfer(OT)のためのデバイス非依存(DI)量子プロトコルを提案する。 DELAYと呼ばれる固定定数(実世界)時間間隔の後、量子状態は完全に解離する。 我々のプロトコルは(ラムダで)正当性とセキュリティ上のエラーを無視でき、NISQ時代に実装できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.644619667965337
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a robust and composable device-independent (DI) quantum protocol between two parties for oblivious transfer (OT) using Magic Square devices in the bounded storage model in which the (honest and cheating) devices and parties have no long-term quantum memory. After a fixed constant (real-world) time interval, referred to as DELAY, the quantum states decohere completely. The adversary (cheating party), with full control over the devices, is allowed joint (non-IID) quantum operations on the devices, and there are no time and space complexity bounds placed on its powers. The running time of the honest parties is polylog({\lambda}) (where {\lambda} is the security parameter). Our protocol has negligible (in {\lambda}) correctness and security errors and can be implemented in the NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum) era. By robustness, we mean that our protocol is correct even when devices are slightly off (by a small constant) from their ideal specification. This is an important property since small manufacturing errors in the real-world devices are inevitable. Our protocol is sequentially composable and, hence, can be used as a building block to construct larger protocols (including DI bit-commitment and DI secure multi-party computation) while still preserving correctness and security guarantees. None of the known DI protocols for OT in the literature are robust and secure against joint quantum attacks. This was a major open question in device-independent two-party distrustful cryptography, which we resolve. We prove a parallel repetition theorem for a certain class of entangled games with a hybrid (quantum-classical) strategy to show the security of our protocol. The hybrid strategy helps to incorporate DELAY in our protocol. This parallel repetition theorem is a main technical contribution of our work.
• Abstract（参考訳）: 我々は、(正直で不正な)デバイスとパーティが長期の量子メモリを持たない有界記憶モデルにおいて、マジックスクエアデバイスを用いて、2つのパーティ間の堅牢で構成可能なデバイス非依存(DI)量子プロトコルを提案する。 DELAYと呼ばれる固定定数(実世界)時間間隔の後、量子状態は完全に解離する。 デバイスを完全に制御した敵(チェスパーティー)は、デバイス上でのジョイント(非IID)量子演算が許され、そのパワーに時間と空間の複雑さが制限されない。 正直な関係者のランニングタイムはpolylog({\lambda})(セキュリティパラメータは\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 提案プロトコルは,NISQ(Noisy Intermediate Scale Quantum)時代に実装可能である。 堅牢性によって、当社のプロトコルは、デバイスが理想的な仕様から少し外れた(小さな定数で)場合でも正しいということです。 これは、現実世界のデバイスにおける小さな製造ミスは避けられないため、重要な特性である。 我々のプロトコルはシーケンシャルに構成可能であり、より大規模なプロトコル(DIビットコミットやDIセキュアなマルチパーティ計算を含む)を構築するためのビルディングブロックとして使用できる。 文献におけるOTのための既知のDIプロトコルはいずれも、ジョイント量子攻撃に対して堅牢で安全なものではない。 これは、デバイス非依存の双方向不信な暗号化において、大きなオープンな問題であり、我々はそれを解決した。 我々は,このプロトコルの安全性を示すためのハイブリッド(量子古典的)戦略を用いて,ある種類の絡み合ったゲームに対して並列反復定理を証明した。 ハイブリッド戦略は、私たちのプロトコルにDELAYを組み込むのに役立つ。 この並列反復定理は、我々の研究の主な技術的貢献である。

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