論文の概要: Quantum Oracle Distribution Switching and its Applications to Fully Anonymous Ring Signatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.16268v1
• Date: Wed, 18 Feb 2026 08:41:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-19 15:58:30.550172
• Title: Quantum Oracle Distribution Switching and its Applications to Fully Anonymous Ring Signatures
• Title（参考訳）: 量子Oracle分散スイッチングと完全匿名リング信号への応用
• Authors: Marvin Beckmann, Christian Majenz,
• Abstract要約: 量子後仮定によるリングシグネチャ構成は、復号化キー交換で使用するのに適したセキュリティと効率を提供する。 量子アクセス可能なランダムオラクルモデル(QROM)では,2つの一般的なリングシグネチャ構造に対して,4つのセキュリティ削減を行う。 リングタラップドアベースのリングシグネチャの2つの縮小は、要求とそれらが提供するセキュリティに様々な違いを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.466303200807006
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ring signatures are a powerful primitive that allows a member to sign on behalf of a group, without revealing their identity. Recently, ring signatures have received additional attention as an ingredient for post-quantum deniable authenticated key exchange, e.g., for a post-quantum version of the Signal protocol, employed by virtually all end-to-end-encrypted messenger services. While several ring signature constructions from post-quantum assumptions offer suitable security and efficiency for use in deniable key exchange, they are currently proven secure in the random oracle model (ROM) only, which is insufficient for post-quantum security. In this work, we provide four security reductions in the quantum-accessible random oracle model (QROM) for two generic ring signature constructions: two for the AOS framework and two for a construction paradigm based on ring trapdoors, whose generic backbone we formalize. The two security proofs for AOS ring signatures differ in their requirements on the underlying sigma protocol and their tightness. The two reductions for the ring-trapdoor-based ring signatures exhibit various differences in requirements and the security they provide. We employ the measure-and-reprogram technique, QROM straightline extraction tools based on the compressed oracle, history-free reductions and QROM reprogramming tools. To make use of Rényi divergence properties in the QROM, we study the behavior of quantum algorithms that interact with an oracle whose distribution is based on one of two different distributions over the set of outputs. We provide tight bounds for the statistical distance, show that the Rényi divergence can not be used to replace the entire oracle and provide a workaround.
• Abstract（参考訳）: リングシグネチャは、メンバーが自身のアイデンティティを明らかにすることなく、グループのために署名できる強力なプリミティブである。 近年、リングシグネチャは、ほぼすべてのエンドツーエンド暗号化されたメッセンジャーサービスによって使用される、シグナルプロトコルの量子後バージョンのための、量子後認証キー交換(eg)の材料として、追加の注目を集めている。 量子後仮定によるいくつかのリングシグネチャ構造は、復号化キー交換で使用するのに適したセキュリティと効率を提供するが、現在ではランダムオラクルモデル(ROM)でのみ安全であることが証明されており、量子後セキュリティには不十分である。 本研究では,2つの一般的なリング署名構造に対して,量子アクセス可能なランダムオラクルモデル (QROM) の安全性を4つ,AOSフレームワークに対して2つ,リングトラップドアをベースとした構築パラダイムに対して2つ提供し,そのバックボーンを形式化する。 AOSリングシグネチャの2つのセキュリティ証明は、下層のシグマプロトコルとその厳密性に関する要件が異なる。 リングタラップドアベースのリングシグネチャの2つの縮小は、要求とそれらが提供するセキュリティに様々な違いを示す。 圧縮オラクルに基づく測度・再プログラム手法、QROM直線抽出ツール、履歴のない削減ツール、QROM再プログラムツールを用いる。 QROMにおけるRényiの発散特性を利用するために、分布が出力の集合上の2つの異なる分布の1つに基づいているオラクルと相互作用する量子アルゴリズムの挙動を研究する。 統計的距離について厳密な境界を提供し、レニイの発散がオラクル全体を置き換え、回避策を与えるために利用できないことを示す。

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