論文の概要: Continuous-variable quantum digital signatures against coherent attacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03609v1
- Date: Thu, 4 Jul 2024 03:39:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 19:21:33.460846
- Title: Continuous-variable quantum digital signatures against coherent attacks
- Title（参考訳）: コヒーレント攻撃に対する連続可変量子デジタル署名
- Authors: Yi-Fan Zhang, Wen-Bo Liu, Bing-Hong Li, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen,
- Abstract要約: 量子デジタルシグネチャ(QDS)は、量子法則に基づく古典的メッセージの真正性、完全性、非再考を保証する。
我々は,最先端の忠実度テスト関数を用いて,一般的なコヒーレント攻撃に耐えるように設計されたCV QDSプロトコルを提案する。
その結果、メガビットメッセージ署名タスクにおいて、6桁以上の署名長が大幅に削減された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.777874043843867
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum digital signatures (QDS), which utilize correlated bit strings among sender and recipients, guarantee the authenticity, integrity and non-repudiation of classical messages based on quantum laws. Continuous-variable (CV) quantum protocol with heterodyne and homodyne measurement has obvious advantages of low-cost implementation and easy wavelength division multiplexing. However, security analyses in previous researches are limited to the proof against collective attacks in finite-size scenarios. Moreover, existing multi-bit CV QDS schemes have primarily focused on adapting single-bit protocols for simplicity of security proof, often sacrificing signature efficiency. Here, we introduce a CV QDS protocol designed to withstand general coherent attacks through the use of a cutting-edge fidelity test function, while achieving high signature efficiency by employing a refined one-time universal hashing signing technique. Our protocol is proved to be robust against finite-size effects and excess noise in quantum channels. In simulation, results demonstrate a significant reduction of over 6 orders of magnitude in signature length for a megabit message signing task compared to existing CV QDS protocols and this advantage expands as the message size grows. Our work offers a solution with enhanced security and efficiency, paving the way for large-scale deployment of CV QDS in future quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子デジタルシグネチャ(QDS)は、送信者と受信者の関連ビット文字列を利用して、量子法則に基づく古典的メッセージの真正性、完全性、非再考を保証する。
ヘテロダインとホモダインの測定を併用した連続可変(CV)量子プロトコルは、低コストの実装と波長分割多重化の利点を明らかに持っている。
しかし、過去の研究におけるセキュリティ分析は、有限サイズのシナリオにおける集団攻撃に対する証明に限られていた。
さらに、既存のマルチビットCV QDSスキームは、セキュリティ証明の簡易化のためにシングルビットプロトコルの適応に重点を置いており、しばしば署名効率を犠牲にしている。
本稿では,最先端の忠実度テスト関数を用いて汎用的コヒーレント攻撃に耐えるように設計されたCV QDSプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、量子チャネルにおける有限サイズ効果と余剰ノイズに対して堅牢であることが証明された。
シミュレーションでは,既存のCVQDSプロトコルと比較して,メガビットメッセージ署名タスクの署名長が6桁以上減少し,メッセージサイズが大きくなるにつれてその利点が拡大することを示した。
私たちの研究は、セキュリティと効率を向上したソリューションを提供し、将来の量子ネットワークにおけるCV QDSの大規模展開を可能にします。
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