論文の概要: Pseudorandom Function-like States from Common Haar Unitary
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.03201v1
- Date: Tue, 05 Nov 2024 15:48:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-06 14:59:29.181975
- Title: Pseudorandom Function-like States from Common Haar Unitary
- Title（参考訳）: 健常者からの偽装機能様状態
- Authors: Minki Hhan, Shogo Yamada,
- Abstract要約: 古典的にアクセス可能な適応型セキュアPRFSGを量子ハール乱数オラクル(QHRO)モデルで構築する。
我々のPRFSG構造は、単一の置換に基づく古典的な EvenMansour 暗号に似ており、無制限のクエリに対して安全である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0067421338825544
- License:
- Abstract: Recent active studies have demonstrated that cryptography without one-way functions (OWFs) could be possible in the quantum world. Many fundamental primitives that are natural quantum analogs of OWFs or pseudorandom generators (PRGs) have been introduced, and their mutual relations and applications have been studied. Among them, pseudorandom function-like state generators (PRFSGs) [Ananth, Qian, and Yuen, Crypto 2022] are one of the most important primitives. PRFSGs are a natural quantum analogue of pseudorandom functions (PRFs), and imply many applications such as IND-CPA secret-key encryption (SKE) and EUF-CMA message authentication code (MAC). However, only known constructions of (many-query-secure) PRFSGs are ones from OWFs or pseudorandom unitaries (PRUs). In this paper, we construct classically-accessible adaptive secure PRFSGs in the invertible quantum Haar random oracle (QHRO) model which is introduced in [Chen and Movassagh, Quantum]. The invertible QHRO model is an idealized model where any party can access a public single Haar random unitary and its inverse, which can be considered as a quantum analog of the random oracle model. Our PRFSG constructions resemble the classical Even-Mansour encryption based on a single permutation, and are secure against any unbounded polynomial number of queries to the oracle and construction. To our knowledge, this is the first application in the invertible QHRO model without any assumption or conjecture. The previous best construction in the idealized model is PRFSGs secure up to o({\lambda}/ log {\lambda}) queries in the common Haar state model [Ananth, Gulati, and Lin, TCC 2024].
- Abstract（参考訳）: 近年の活発な研究により、量子世界ではワンウェイ関数(OWF)のない暗号が可能であることが示されている。
OWFや擬似乱数生成器(PRG)の自然量子アナログである多くの基本原始体が導入され、それらの相互関係や応用が研究されている。
このうち、擬似乱数関数様状態発生器(PRFSG)は最も重要なプリミティブの一つである。
PRFSGは擬似ランダム関数(PRF)の自然な量子アナログであり、IND-CPAシークレットキー暗号(SKE)やEUF-CMAメッセージ認証符号(MAC)などの多くの応用を暗示している。
しかし、PRFSGの既知の構成は、OWFや擬似ランダム統一(PRU)からのものである。
本稿では,[Chen and Movassagh, Quantum]に導入した可逆量子Haarランダムオラクル(QHRO)モデルにおいて,古典的にアクセス可能なセキュアなPRFSGを構築する。
可逆QHROモデル(英: invertible QHRO model)は、任意の当事者が、ランダムオラクルモデルの量子アナログとみなすことのできる、パブリックな単一ハール乱ユニタリとその逆数にアクセスできる理想化されたモデルである。
我々のPRFSG構造は、単一の置換に基づく古典的なEmo-Mansour暗号に似ており、オラクルと構築に対する任意の非有界多項式数に対して安全である。
我々の知る限り、これは仮定や予想を伴わない可逆 QHRO モデルにおける最初の応用である。
先程の理想的なモデルにおける最も優れた構成は、共通のHaar状態モデル[Ananth, Gulati, Lin, TCC 2024]におけるo({\lambda}/log {\lambda})クエリまでのPRFSGである。
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