論文の概要: A Simple and Efficient One-Shot Signature Scheme

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.10899v1
• Date: Mon, 13 Oct 2025 01:53:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-14 18:06:30.145183
• Title: A Simple and Efficient One-Shot Signature Scheme
• Title（参考訳）: 簡易かつ効率的なワンショット署名方式
• Authors: Andrew Huang, Vinod Vaikuntanathan,
• Abstract要約: ワンショットシグネチャ(OSS)は強力でユニークな量子暗号プリミティブである。 我々は、任意の長さのメッセージに署名できる新しい、単純で、直接的で効率的なワンショット署名スキームを構築した。 シュムエリ=ザンドリー構成とは異なり、このスキームは完全正当性を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.043920979018913
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One-shot signatures (OSS) are a powerful and uniquely quantum cryptographic primitive which allows anyone, given common reference string, to come up with a public verification key $\mathsf{pk}$ and a secret signing state $|\mathsf{sk}\rangle$. With the secret signing state, one can produce the signature of any one message, but no more. In a recent breakthrough work, Shmueli and Zhandry (CRYPTO 2025) constructed one-shot signatures, either unconditionally in a classical oracle model or assuming post-quantum indistinguishability obfuscation and the hardness of Learning with Errors (LWE) in the plain model. In this work, we address the inefficiency of the Shmueli-Zhandry construction which signs messages bit-by-bit, resulting in signing keys of $\Theta(\lambda^4)$ qubits and signatures of size $\Theta(\lambda^3)$ bits for polynomially long messages, where $\lambda$ is the security parameter. We construct a new, simple, direct, and efficient one-shot signature scheme which can sign messages of any polynomial length using signing keys of $\Theta(\lambda^2)$ qubits and signatures of size $\Theta(\lambda^2)$ bits. We achieve corresponding savings in runtimes, in both the oracle model and the plain model. In addition, unlike the Shmueli-Zhandry construction, our scheme achieves perfect correctness. Our scheme also achieves strong signature incompressibility, which implies a public-key quantum fire scheme with perfect correctness among other applications, correcting an error in a recent work of \c{C}akan, Goyal and Shmueli (QCrypt 2025) and recovering their applications.
• Abstract（参考訳）: ワンショットシグネチャ(OSS)は強力でユニークな量子暗号プリミティブであり、任意の共通参照文字列が公開検証キー$\mathsf{pk}$と秘密署名ステート$|\mathsf{sk}\rangle$を作成できる。 秘密の署名状態では、1つのメッセージのシグネチャを生成できるが、それ以上は生成できない。 最近の画期的な研究で、Shmueli と Zhandry (CRYPTO 2025) は、古典的なオラクルモデルで無条件に、1ショットのシグネチャを構築した。 本稿では,メッセージにビット単位で署名するShmueli-Zhandry構成の非効率性に対処する。その結果,$\Theta(\lambda^4)$ qubitsと$\Theta(\lambda^3)$ bitsの署名キーが多項式長メッセージの署名キーとなり,$\lambda$がセキュリティパラメータとなる。 我々は、$\Theta(\lambda^2)$ qubitsと$\Theta(\lambda^2)$ bitsの署名キーを使って、任意の多項式長のメッセージに署名できる新しい、単純で直接的で効率的なワンショット署名スキームを構築した。 私たちは、オラクルモデルとプレーンモデルの両方において、ランタイムにおける対応する貯蓄を達成する。 さらに、シュムエリ=ザンドリー構成とは異なり、我々のスキームは完全正当性を達成する。 提案手法は,他の応用においても完全正当性を持つ公開鍵量子ファイアスキームであり,近年の『c{C}akan, Goyal, Shmueli』(QCrypt 2025)の誤りを補正し,それらの応用を回復する。

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