論文の概要: On One-Shot Signatures, Quantum vs Classical Binding, and Obfuscating Permutations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.12456v1
- Date: Wed, 16 Jul 2025 17:56:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-17 19:00:11.510096
- Title: On One-Shot Signatures, Quantum vs Classical Binding, and Obfuscating Permutations
- Title（参考訳）: ワンショット符号、量子対古典的結合および難読化置換について
- Authors: Omri Shmueli, Mark Zhandry,
- Abstract要約: 一発署名(OSS)は、Amos、Georgiou、Kiayias、Zhandry(STOC'20)によって定義された。
証明可能なセキュリティを前提とした,最初の標準モデルOSS(iO)とLWE(LWE)を提供する。
これはまた、古典と崩壊結合後のコミットメント/ハッシュの間の最初の標準モデル分離を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.643922465290418
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: One-shot signatures (OSS) were defined by Amos, Georgiou, Kiayias, and Zhandry (STOC'20). These allow for signing exactly one message, after which the signing key self-destructs, preventing a second message from ever being signed. While such an object is impossible classically, Amos et al observe that OSS may be possible using quantum signing keys by leveraging the no-cloning principle. OSS has since become an important conceptual tool with many applications in decentralized settings and for quantum cryptography with classical communication. OSS are also closely related to separations between classical-binding and collapse-binding for post-quantum hashing and commitments. Unfortunately, the only known OSS construction due to Amos et al. was only justified in a classical oracle model, and moreover their justification was ultimately found to contain a fatal bug. Thus, the existence of OSS, even in a classical idealized model, has remained open. We give the first standard-model OSS, with provable security assuming (sub-exponential) indistinguishability obfuscation (iO) and LWE. This also gives the first standard-model separation between classical and collapse-binding post-quantum commitments/hashing, solving a decade-old open problem. Along the way, we also give the first construction with unconditional security relative to a classical oracle. To achieve our standard-model construction, we develop a notion of permutable pseudorandom permutations (permutable PRPs), and show how they are useful for translating oracle proofs involving random permutations into obfuscation-based proofs. In particular, obfuscating permutable PRPs gives a trapdoor one-way permutation that is \emph{full-domain}, solving another decade-old-problem of constructing this object from (sub-exponential) iO and one-way functions.
- Abstract（参考訳）: 一発署名 (OSS) は Amos, Georgiou, Kiayias, Zhandry (STOC'20) によって定義された。
これにより、正確に1つのメッセージに署名することができ、その後に署名キーが自己破壊され、2番目のメッセージが署名されるのを防ぐ。
そのような対象は古典的には不可能であるが、Amos et al は非閉原理を利用することで OSS が量子署名キーを用いて可能であることを観察する。
OSSはその後、分散化された設定や古典的な通信を伴う量子暗号の多くの応用において重要な概念ツールとなった。
OSSはまた、古典的結合と崩壊的結合の分離と、ポストクォータムハッシュとコミットメントの分離と密接に関連している。
残念ながら、Amos et al によるOSS構築は古典的なオラクルモデルでのみ正当化され、さらにそれらの正当化は最終的に致命的なバグを含むことが判明した。
したがって、OSSの存在は、古典的な理想化されたモデルでさえも、オープンなままである。
証明可能なセキュリティを前提とした,最初の標準モデルOSS(iO)とLWE(LWE)を提供する。
これはまた、古典的および崩壊結合後のコミットメント/ハッシュの最初の標準モデル分離を提供し、10年前のオープンな問題を解決します。
その過程では、古典的な神託に対する無条件のセキュリティを使った最初の構築も行います。
標準モデル構築を実現するために、置換可能な擬似乱数置換(permutable pseudorandom permutation, PRP)の概念を開発し、ランダムな置換を含むオラクル証明を難解な証明に変換するのにどのように役立つかを示す。
特に、難読化置換可能なRPPはトラップドアの一方向置換を与えるが、これは 'emph{full- domain} であり、このオブジェクトを(部分指数的な) iO と片方向関数から構築する10年前の別の問題を解決する。
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