論文の概要: Existential Unforgeability in Quantum Authentication From Quantum Physical Unclonable Functions Based on Random von Neumann Measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11306v3
• Date: Wed, 20 Nov 2024 16:29:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:10:31.335322
• Title: Existential Unforgeability in Quantum Authentication From Quantum Physical Unclonable Functions Based on Random von Neumann Measurement
• Title（参考訳）: ランダムフォンノイマン測定に基づく量子物理学的非包含関数からの量子認証における既存の非包含性
• Authors: Soham Ghosh, Vladlen Galetsky, Pol Juliá Farré, Christian Deppe, Roberto Ferrara, Holger Boche,
• Abstract要約: 物理的非閉包関数(PUF)は、固有の非閉包不可能な物理的ランダム性を利用して、ユニークな入出力ペアを生成する。 量子PUF(Quantum PUFs)は、量子状態を入出力ペアとして使用することによって、この概念を拡張している。 ランダムなユニタリQPUFは、量子多項式時間に対する実存的非偽造性を達成できないことを示す。 本稿では,QPUFが非単体量子チャネルとして機能する2番目のモデルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.386403865847235
• License:
• Abstract: Physical Unclonable Functions (PUFs) leverage inherent, non-clonable physical randomness to generate unique input-output pairs, serving as secure fingerprints for cryptographic protocols like authentication. Quantum PUFs (QPUFs) extend this concept by using quantum states as input-output pairs, offering advantages over classical PUFs, such as challenge reusability via public channels and eliminating the need for trusted parties due to the no-cloning theorem. Recent work introduced a generalized mathematical framework for QPUFs. It was shown that random unitary QPUFs cannot achieve existential unforgeability against Quantum Polynomial Time (QPT) adversaries. Security was possible only with additional uniform randomness. To avoid the cost of external randomness, we propose a novel measurement-based scheme. Here, the randomness naturally arises from quantum measurements. Additionally, we introduce a second model where the QPUF functions as a nonunitary quantum channel, which guarantees existential unforgeability. These are the first models in the literature to demonstrate a high level of provable security. Finally, we show that the Quantum Phase Estimation (QPE) protocol, applied to a Haar random unitary, serves as an approximate implementation of the second type of QPUF by approximating a von Neumann measurement on the unitary's eigenbasis.
• Abstract（参考訳）: Physical Unclonable Function (PUF) は、固有の物理的ランダム性を活用してユニークな入出力ペアを生成し、認証などの暗号化プロトコルのセキュアな指紋として機能する。 量子PUF(Quantum PUFs)は、量子状態を入出力ペアとして使用することでこの概念を拡張し、パブリックチャネルによるチャレンジ再使用可能性や、非閉鎖定理による信頼できる当事者の必要性の排除など、古典的なPUFよりもアドバンテージを提供する。 最近の研究は、QPUFの一般化された数学的枠組みを導入した。 ランダムなユニタリQPUFは、量子多項式時間(QPT)の敵に対して存在を許さないことが示されている。 セキュリティは、追加の均一なランダム性でのみ可能だった。 外部乱れのコストを回避するため,新しい計測手法を提案する。 ここでは、ランダム性は自然に量子測定から生じる。 さらに,QPUFが非単体量子チャネルとして機能する2つ目のモデルを導入する。 これらは、高いレベルの証明可能なセキュリティを実証した文献の最初のモデルである。 最後に、量子位相推定(QPE)プロトコルがハールランダムユニタリに適用され、ユニタリの固有ベイジに関するフォン・ノイマン測度を近似することにより、第2タイプのQPUFの近似実装として機能することを示す。

関連論文リスト

• Quantum delegation with an off-the-shelf device [3.3766484312332303]
  我々は, OTSモデルを用いて, 時間量子計算の委譲方法を示す。 これはQMAに対する最初の相対論的(1ラウンド)2プロップゼロ知識証明システムを提供する。 証明手法として、定数サイズのパウリ測度のみを用いて、n個のEPR対に対する新しい自己検定を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-07T02:43:06Z)
• Quantum Conformal Prediction for Reliable Uncertainty Quantification in Quantum Machine Learning [47.991114317813555]
  量子モデルは暗黙の確率予測器を実装し、測定ショットを通じて各入力に対して複数のランダムな決定を生成する。 本稿では、そのようなランダム性を利用して、モデルの不確実性を確実に捉えることができる分類と回帰の両方の予測セットを定義することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-06T22:05:21Z)
• Theory of Quantum Generative Learning Models with Maximum Mean Discrepancy [67.02951777522547]
  量子回路ボルンマシン(QCBM)と量子生成逆ネットワーク(QGAN)の学習可能性について検討する。 まず、QCBMの一般化能力を解析し、量子デバイスがターゲット分布に直接アクセスできる際の優位性を同定する。 次に、QGANの一般化誤差境界が、採用されるAnsatz、クォーディットの数、入力状態に依存することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T08:05:59Z)
• Learning Classical Readout Quantum PUFs based on single-qubit gates [9.669942356088377]
  統計的クエリ(SQ)モデルを用いて古典的読み出し量子PUF(CR-QPUF)のクラスを定式化する。 敵がCR-QPUFにSQアクセスした場合、シングルビット回転ゲートに基づくCR-QPUFのセキュリティが不十分であることを示す。 悪意ある者がCR-QPUF特性を学習し、量子デバイスのシグネチャを鍛える方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-13T13:29:22Z)
• On the Connection Between Quantum Pseudorandomness and Quantum Hardware Assumptions [1.4174475093445233]
  本稿では,量子擬似ランダム性と量子ハードウェアの仮定との関係について述べる。 我々は、効率的な擬似ランダム量子状態(PRS)は、普遍的に鍛えられないqPUFの挑戦セットを構築するのに十分であることを示す。 その結果,既存のqPUFベースのクライアントサーバ識別プロトコルの効率性は,セキュリティ要件を損なうことなく向上できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-22T11:55:06Z)
• Quantum Federated Learning with Quantum Data [87.49715898878858]
  量子機械学習(QML)は、量子コンピューティングの発展に頼って、大規模な複雑な機械学習問題を探求する、有望な分野として登場した。 本稿では、量子データ上で動作し、量子回路パラメータの学習を分散的に共有できる初めての完全量子連合学習フレームワークを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-30T12:19:27Z)
• Efficient Construction of Quantum Physical Unclonable Functions with Unitary t-designs [1.7403133838762446]
  本研究では,QPUF_tの雑音に対する耐雑音性について検討した。 雑音耐性をより現実的で有意義なものにするために,誤差緩和や補正という概念を導入する必要があると結論づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-14T16:14:03Z)
• One-Way Functions Imply Secure Computation in a Quantum World [14.766536501669389]
  我々は、量子ハード片道関数が、シミュレーション-セキュアな量子オブリバスト転送(QOT)を暗示することを証明する。 我々の構成は、量子ハード片道関数をブラックボックスでのみ利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-26T22:42:13Z)
• Secure Two-Party Quantum Computation Over Classical Channels [63.97763079214294]
  古典的アリス(Alice)と量子的ボブ(Quantum Bob)が古典的なチャネルを通してのみ通信できるような設定を考える。 悪質な量子逆数の場合,ブラックボックスシミュレーションを用いた2次元量子関数を実現することは,一般に不可能であることを示す。 我々は、QMA関係Rの古典的量子知識(PoQK)プロトコルを入力として、古典的当事者によって検証可能なRのゼロ知識PoQKを出力するコンパイラを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-15T17:55:31Z)
• Quantum-secure message authentication via blind-unforgeability [74.7729810207187]
  我々は、ブラインド・アンフォージェビリティ(英語版)と呼ばれる量子敵に対する非フォージェビリティ(英語版)の自然な定義を提案する。 この概念は、予測値に「部分的に盲目」アクセスを使用できる敵が存在する場合、関数を予測可能と定義する。 標準構造と減量支援のためのブラインド・アンフォージェビリティの適合性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2018-03-10T05:31:38Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。