論文の概要: Single-Shuffle Full-Open Card-Based Protocols for Any Function

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.17308v1
• Date: Mon, 20 Oct 2025 08:52:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 00:56:39.373998
• Title: Single-Shuffle Full-Open Card-Based Protocols for Any Function
• Title（参考訳）: 任意の関数に対する単一シャッフルフルオープンカードベースプロトコル
• Authors: Reo Eriguchi, Kazumasa Shinagawa,
• Abstract要約: textitsingle-shuffle full-open protocolは、カードベースのセキュアな計算の最小限のモデルである。 我々は、すべての関数が単一シャッフルのフルオープンプロトコルを持つことを初めて証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.039245878626346
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A card-based secure computation protocol is a method for $n$ parties to compute a function $f$ on their private inputs $(x_1,\ldots,x_n)$ using physical playing cards, in such a way that the suits of revealed cards leak no information beyond the value of $f(x_1,\ldots,x_n)$. A \textit{single-shuffle full-open} protocol is a minimal model of card-based secure computation in which, after the parties place face-down cards representing their inputs, a single shuffle operation is performed and then all cards are opened to derive the output. Despite the simplicity of this model, the class of functions known to admit single-shuffle full-open protocols has been limited to a few small examples. In this work, we prove for the first time that every function admits a single-shuffle full-open protocol. We present two constructions that offer a trade-off between the number of cards and the complexity of the shuffle operation. These feasibility results are derived from a novel connection between single-shuffle full-open protocols and a cryptographic primitive known as \textit{Private Simultaneous Messages} protocols, which has rarely been studied in the context of card-based cryptography. We also present variants of single-shuffle protocols in which only a subset of cards are revealed. These protocols reduce the complexity of the shuffle operation compared to existing protocols in the same setting.
• Abstract（参考訳）: カードベースのセキュアな計算プロトコルは、物理的カードを使用して、プライベート入力で$f$(x_1,\ldots,x_n)$の関数を計算するための、$n$のパーティのためのメソッドで、露呈されたカードのスーツが$f(x_1,\ldots,x_n)$の値を超える情報を漏らすようなものである。 textit{single-shuffle full-open} プロトコルはカードベースのセキュアな計算の最小限のモデルであり、パーティが入力を表すフェースダウンカードを配置した後、単一のシャッフル操作を実行し、すべてのカードをオープンにして出力を導出する。 このモデルの単純さにもかかわらず、単一シャッフルフルオープンプロトコルを許容することが知られている関数のクラスは、いくつかの例に限られている。 この研究において、すべての関数が単一シャッフル完全オープンプロトコルを許すことを初めて証明する。 カード数とシャッフル操作の複雑さのトレードオフを提供する2つの構成を提案する。 これらの実現可能性の結果は、単一シャッフルフルオープンプロトコルと、カードベースの暗号の文脈ではほとんど研究されていない「textit{Private Simultaneous Messages} Protocol」と呼ばれる暗号プリミティブとの間の新しい接続から導かれる。 また,カードのサブセットのみを明らかにする単一シャッフルプロトコルの変種も提示する。 これらのプロトコルは同じ設定の既存のプロトコルと比較してシャッフル演算の複雑さを減少させる。

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