論文の概要: Quantum Fast Implementation of Private Information Retrieval and Functional Bootstrapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.20182v1
• Date: Mon, 30 Sep 2024 10:49:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-02 13:07:12.718518
• Title: Quantum Fast Implementation of Private Information Retrieval and Functional Bootstrapping
• Title（参考訳）: プライベート情報検索と機能ブートストラップの量子高速実装
• Authors: Guangsheng Ma, Hongbo Li,
• Abstract要約: 短期的なハイブリッドクラウドコンピューティングのシナリオでは、プライバシ保護計算における重要なボトルネックに対処することができる。 対数クエリ時間を持つセキュアで高速な量子プライベート情報検索プロトコルを提案する。 この技術は量子暗号の幅広い応用を約束する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6319731389952283
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computation has found greater efficiency and security across various fields. We show that, in a near-term hybrid cloud computing scenario with only one single quantum server and an entirely classical client, critical bottlenecks in privacy-preserving computation can be addressed. First, we propose an efficient quantum functional bootstrapping algorithm with a runtime polynomial in the plaintext-size, providing an exponential quantum speedup over classical algorithms. Second, we present a secure and fast quantum private information retrieval protocol with logarithmic query time. The security relies on the learning with errors (LWE) problem with polynomial modulus, greatly improving the security of classical fast PIR protocol based on ring-LWE with super-polynomial modulus. Technically, we extend an important classical homomorphic operation, known as blind rotation, to the quantum case by an encrypted conditional rotation technique. This technique holds promise for broader applications in quantum cryptography.
• Abstract（参考訳）: 量子計算により、様々な分野の効率とセキュリティが向上した。 1つの量子サーバと、完全に古典的なクライアントしか持たない、短期的なハイブリッドクラウドコンピューティングのシナリオでは、プライバシ保護計算における重要なボトルネックに対処できることが示されている。 まず,古典的アルゴリズムに対する指数的量子スピードアップを提供する,平文サイズで実行時多項式を持つ効率的な量子関数型ブートストラッピングアルゴリズムを提案する。 第2に、対数クエリ時間を持つセキュアで高速な量子プライベート情報検索プロトコルを提案する。 このセキュリティは多項式係数による誤り(LWE)の学習に依存し、超多項式係数を持つ環LWEに基づく古典的高速PIRプロトコルのセキュリティを大幅に改善する。 技術的には、ブラインドローテーションとして知られる重要な古典的準同型演算を、暗号化された条件付き回転法により量子ケースに拡張する。 この技術は量子暗号の幅広い応用を約束する。

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