論文の概要: Verifier-initiated quantum message-authentication via quantum zero-knowledge proofs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05420v1
• Date: Fri, 05 Dec 2025 04:40:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-13 22:40:56.901598
• Title: Verifier-initiated quantum message-authentication via quantum zero-knowledge proofs
• Title（参考訳）: 量子ゼロ知識証明による検証開始型量子メッセージ認証
• Authors: Wusheng Wang, Masahito Hayashi,
• Abstract要約: 検証者は必要なときにのみ認証を要求できる新しい手法を導入し、量子ネットワークやブロックチェーンアプリケーションの効率を向上する。 我々のアプローチは、古典暗号で広く使われているゼロ知識の概念を量子設定に適応させ、検証が秘密鍵について何も明らかにしないことを保証する。 この研究は、フォーマルなセキュリティを備えた最初の一般的な検証開始型量子署名スキームを提供し、将来の量子インフラストラクチャや分散システムにおけるスケーラブルでセキュアな認証を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.81686642226027
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: On-demand authentication is critical for scalable quantum systems, yet current approaches require the signer to initiate communication, creating unnecessary overhead. We introduce a new method where the verifier can request authentication only when needed, improving efficiency for quantum networks and blockchain applications. Our approach adapts the concept of zero-knowledge proofs widely used in classical cryptography to quantum settings, ensuring that verification reveals nothing about secret keys. We develop a general framework that converts any suitable quantum proof into a verifier-driven signature protocol and present a concrete implementation based on quantum measurements. The protocol achieves strong security guarantees, including resistance to forgery and privacy against curious verifiers, without relying on computational hardness assumptions and with qubit technologies. This work delivers the first general verifier-initiated quantum signature scheme with formal security, paving the way for scalable, secure authentication in future quantum infrastructures and decentralized systems.
• Abstract（参考訳）: オンデマンド認証はスケーラブルな量子システムには不可欠だが、現在のアプローチではシグナが通信を開始する必要があり、不要なオーバーヘッドが生じる。 検証者が必要なときにのみ認証を要求できる新しい手法を導入し、量子ネットワークやブロックチェーンアプリケーションの効率を向上する。 我々のアプローチは、古典暗号で広く使われているゼロ知識証明の概念を量子設定に適応させ、検証が秘密鍵について何も明らかにしないことを保証する。 本稿では,任意の量子証明を検証器駆動型署名プロトコルに変換する汎用フレームワークを開発し,量子測定に基づく具体的な実装を提案する。 このプロトコルは、疑わしい検証者に対する偽造やプライバシーに対する抵抗を含む強力なセキュリティ保証を、計算硬度仮定や量子ビット技術に頼らずに達成している。 この研究は、フォーマルなセキュリティを備えた最初の一般的な検証開始型量子署名スキームを提供し、将来の量子インフラストラクチャや分散システムにおけるスケーラブルでセキュアな認証を実現する。

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