論文の概要: Exponential Quantum One-Wayness and EFI Pairs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.13699v1
• Date: Sun, 21 Apr 2024 15:55:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-23 17:52:05.977159
• Title: Exponential Quantum One-Wayness and EFI Pairs
• Title（参考訳）: 指数量子ワンウェイネスとEFIペア
• Authors: Giulio Malavolta, Tomoyuki Morimae, Michael Walter, Takashi Yamakawa,
• Abstract要約: 古典暗号では、一方通行関数は最小の計算仮定であると広く考えられている。 片方向関数の探索量子一般化は片方向状態発生器(OWSG)である。 その結果,IV-OWSGs は EFI 対と正確に等価であり,比例的に減少することがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.481934628015004
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In classical cryptography, one-way functions are widely considered to be the minimal computational assumption. However, when taking quantum information into account, the situation is more nuanced. There are currently two major candidates for the minimal assumption: the search quantum generalization of one-way functions are one-way state generators (OWSG), whereas the decisional variant are EFI pairs. A well-known open problem in quantum cryptography is to understand how these two primitives are related. A recent breakthrough result of Khurana and Tomer (STOC'24) shows that OWSGs imply EFI pairs, for the restricted case of pure states. In this work, we make progress towards understanding the general case. To this end, we define the notion of inefficiently-verifiable one-way state generators (IV-OWSGs), where the verification algorithm is not required to be efficient, and show that these are precisely equivalent to EFI pairs, with an exponential loss in the reduction. Significantly, this equivalence holds also for mixed states. Thus our work establishes the following relations among these fundamental primitives of quantum cryptography: (mixed) OWSGs => (mixed) IV-OWSGs $\equiv_{\rm exp}$ EFI pairs, where $\equiv_{\rm exp}$ denotes equivalence up to exponential security of the primitives.
• Abstract（参考訳）: 古典暗号では、一方通行関数は最小の計算仮定であると広く考えられている。 しかし、量子情報を考慮に入れると、状況はより微妙になる。 片方向関数の探索量子一般化は片方向状態発生器(OWSG)であり、決定的変種はEFI対である。 量子暗号におけるよく知られたオープン問題は、これらの2つのプリミティブがどのように関連しているかを理解することである。 Khurana と Tomer (STOC'24) の最近のブレークスルーの結果は、純粋な状態の制限された場合、OWSG が EFI 対を意味することを示している。 本研究は,一般事例の理解に向けて進展する。 この目的のために、検証アルゴリズムが効率的でなくてもよい非効率な一方向状態生成器(IV-OWSG)の概念を定義し、これらがEFI対と正確に等価であることを示す。 重要なことに、この同値性は混合状態にも当てはまる。 混合) OWSGs => (混合) IV-OWSGs $\equiv_{\rm exp}$ EFI pairs ここで、$\equiv_{\rm exp}$はプリミティブの指数的セキュリティまでの等価性を示す。

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