論文の概要: On the Impossibility of Simulation Security for Quantum Functional Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17497v1
• Date: Sat, 24 Jan 2026 15:46:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-27 15:23:07.81769
• Title: On the Impossibility of Simulation Security for Quantum Functional Encryption
• Title（参考訳）: 量子関数暗号におけるシミュレーションセキュリティの可能性について
• Authors: Mohammed Barhoush, Arthur Mehta, Anne Müller, Louis Salvail,
• Abstract要約: シミュレーション・セキュアな関数暗号は量子状態において実現可能であることを示す。 特に、敵が無拘束のチャレンジメッセージを発行できる場合、無条件の不合理性を証明します。 また,疑似ランダム状態に対する新規な非圧縮性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5249805590164902
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Functional encryption is a powerful cryptographic primitive that enables fine-grained access to encrypted data and underlies numerous applications. Although the ideal security notion for FE (simulation security) has been shown to be impossible in the classical setting, those impossibility results rely on inherently classical arguments. This leaves open the question of whether simulation-secure functional encryption can be achieved in the quantum regime. In this work, we rule out this possibility by showing that the classical impossibility results largely extend to the quantum world. In particular, when the adversary can issue an unbounded number of challenge messages, we prove an unconditional impossibility, matching the classical barrier. In the case where the adversary may obtain many functional keys, classical arguments only yield impossibility under the assumption of pseudorandom functions; we strengthen this by proving impossibility under the potentially weaker assumption of pseudorandom quantum states. In the same setting, we also establish an alternative impossibility based on public-key encryption. Since public-key encryption is not known to imply pseudorandom quantum states, this provides independent evidence of the barrier. As part of our proofs, we show a novel incompressibility property for pseudorandom states, which may be of independent interest.
• Abstract（参考訳）: 関数型暗号化は強力な暗号プリミティブであり、暗号化されたデータへのきめ細かいアクセスを可能にし、多数のアプリケーションを支える。 FEの理想的なセキュリティ概念(シミュレーションセキュリティ)は古典的な環境では不可能であることが示されているが、それらの不可能性は本質的に古典的な議論に依存している。 このことは、量子状態においてシミュレーション-セキュアな機能暗号化が達成できるかどうかという疑問を解き放つ。 この研究では、古典的不合理性の結果が量子世界へと大きく広がることを示すことによって、この可能性を排除している。 特に、敵が無拘束のチャレンジメッセージを発行できる場合、古典的な障壁と一致する無条件の不可避性を証明します。 敵が多くの機能的鍵を得る場合、古典的引数は擬ランダム函数の仮定の下でのみ不合理性をもたらす; 擬ランダム量子状態の潜在的に弱い仮定の下で不合理性を証明することによってこれを補強する。 同じ設定で、公開鍵暗号に基づく代替の不可能性も確立する。 公開鍵暗号は量子状態が擬似ランダムであることは知られていないので、これはバリアの独立した証拠となる。 証明の一部として、疑似ランダム状態に対する新しい非圧縮性を示す。

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