論文の概要: On the Cryptographic Futility of Non-Collapsing Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.05055v1
- Date: Mon, 06 Oct 2025 17:36:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-07 16:53:00.021756
- Title: On the Cryptographic Futility of Non-Collapsing Measurements
- Title(参考訳): 非畳み込み測定の暗号的フューティリティについて
- Authors: Alper Cakan, Dakshita Khurana, Tomoyuki Morimae, Yuki Shirakawa, Kabir Tomer, Takashi Yamakawa,
- Abstract要約: 衝突抵抗の量子アナログを調査し, 衝突抵抗のプリミティブと量子ワンウェイの分離を求める。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.234610219099102
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate quantum analogues of collision resistance and obtain separations between quantum ``one-way'' and ``collision-resistant'' primitives. 1. Our first result studies one-wayness versus collision-resistance defined over quantum circuits that output classical strings. We show that there is a classical oracle $\mathcal{O}$ relative to which (sub-exponentially secure) indistinguishability obfuscation and one-way permutations exist even against adversaries that make quantum queries to a non-collapsing measurement oracle, $\mathcal{Q}^{\mathcal{O}}$. Very roughly, $\mathcal{Q}^{\mathcal{O}}$ outputs the result of multiple non-collapsing measurements on the output of any quantum $\mathcal{O}$-aided circuit. This rules out fully black-box {\em quantum} constructions of $Y$ from $X$ for any $X \in \{$indistinguishability obfuscation and one-way permutations, public-key encryption, deniable encryption, oblivious transfer, non-interactive ZK, trapdoor permutations, quantum money$\}, Y \in \{$collision-resistant hash functions, hard problems in SZK, homomorphic encryption, distributional collision-resistant puzzles$\}$. 2. Our second result studies one-wayness versus collision-resistance defined over quantum states. Here, we show that relative to the same classical oracle $\mathcal{O}$, (sub-exponentially secure) indistinguishability obfuscation and one-way permutations exist even against adversaries that make quantum queries to a {\em cloning unitary} $\mathsf{QCol}^\mathcal{O}$. Very roughly, this latter oracle implements a well-defined, linear operation to clone a subset of the qubits output by any quantum $\mathcal{O}$-aided circuit. This rules out fully black-box constructions of quantum lightning from public-key quantum money.
- Abstract(参考訳): 衝突抵抗の量子アナログについて検討し,「一方向」と「衝突抵抗」のプリミティブの分離を求める。
1. 古典弦を出力する量子回路上で定義された一方向対衝突抵抗について, 第一報で検討した。
古典的なオラクル $\mathcal{O}$ が存在し、(半指数的に安全な)識別不能な難読化と片方向の置換は、非折り畳み測度オラクルに量子クエリを作る逆数に対しても存在し、$\mathcal{Q}^{\mathcal{O}}$ である。
概して、$\mathcal{Q}^{\mathcal{O}}$は、任意の量子 $\mathcal{O}$-aided 回路の出力に関する複数の非折り畳み測定の結果を出力する。
この規則は、すべての$X$に対して$X$から$X$から$Y$、任意の$X \in \{$indistinguishability obfuscation and one-way permutations、公開鍵暗号、デニブル暗号化、オブリビエーション転送、非相互ZK、トラップドア置換、量子マネー$\}、Y \in \{$collision-resistant hash function、SZKの難しい問題、同型暗号化、分散衝突耐性パズル$\}$を規定する。
二つ目の結果は、量子状態上で定義された一方向対衝突抵抗について研究する。
ここでは、同じ古典的オラクル $\mathcal{O}$, (sub-exponentially secure) indistinguishability obfuscation と one-way permutations に対して、量子クエリを a {\displaystyle {\em cloning Unitary} $\mathsf{QCol}^\mathcal{O}$ に生成する敵に対してさえ存在することを示す。
概して、この後者のオラクルは、任意の量子 $\mathcal{O}$-aided 回路によって出力される量子ビットのサブセットをクローンするために、よく定義された線形演算を実装している。
これは、公開鍵量子マネーからの量子稲妻の完全なブラックボックス構造を規定する。
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