論文の概要: Current-State Opacity in Safe Partially Observed Quantum Petri Nets: True-Concurrency Semantics and Exact Symbolic Verification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17784v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 04:14:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-21 21:52:52.686584
• Title: Current-State Opacity in Safe Partially Observed Quantum Petri Nets: True-Concurrency Semantics and Exact Symbolic Verification
• Title（参考訳）: 安全に観察された量子ペトリネットにおける現状の平和:真の並行セマンティックスと特別なシンボリック検証
• Authors: Sichen Ding, Zhiwu Li,
• Abstract要約: 我々は、安全な部分的に観測された量子ペトリネットの枠組み内での電流不透明度を定式化する。 我々は,攻撃者の局所化量子状態間のトレース距離として,定量的な後状態漏洩を定義する。 エンタングルメント・スワッピングケーススタディは、正確な漏洩評価を検証し、かなりの計算利得を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.392070935885739
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Classical opacity theory for discrete-event systems relies strictly on observable event sequences, fundamentally failing to capture security breaches in hybrid architectures where an attacker exploits both classical traces and localized quantum correlations. To address this gap, we formalize current-state opacity within the framework of safe partially observed quantum Petri nets by introducing a true-concurrency semantics that represents classical observations as partially ordered multisets via unfolding configurations. Building upon this, we define quantitative posterior-state leakage as the trace distance between the attacker's localized quantum states, evaluated conditionally on whether the underlying system has reached a secret or non-secret marking. This formulation strictly preserves classical opacity definitions. To achieve computational tractability, we apply the stabilizer formalism and develop an exact symbolic verification algorithm. By combining targeted unfolding exploration, state aggregation exclusively at maximal unobservable reach, and stabilizer-tableau propagation, this procedure circumvents both concurrent interleaving explosions and exponential density-matrix overhead. Finally, an entanglement-swapping case study validates the exact leakage evaluation, demonstrates substantial computational gains, and establishes a rigorous interface for counterexample-guided leakage enforcement.
• Abstract（参考訳）: 離散イベント系に対する古典的不透明性理論は観測可能な事象列に厳密に依存しており、攻撃者が古典的トレースと局所的な量子相関の両方を利用するハイブリッドアーキテクチャにおけるセキュリティ侵害を捕捉できない。 このギャップに対処するために、古典的な観測を部分的に順序づけられた多重集合として展開する真のコンカレンシー意味論を導入することにより、安全な部分的に観測された量子ペトリネットの枠組み内での電流不透明度を定式化する。 これに基づいて、攻撃者の局所量子状態間のトレース距離として定量的な後状態リークを定義し、基礎となるシステムが秘密または非秘密のマーキングに到達したかどうかを条件付きで評価する。 この定式化は古典的不透明性の定義を厳密に保存する。 計算的トラクタビリティを実現するために、安定化器形式を適用し、正確な記号的検証アルゴリズムを開発する。 対象の展開探索,最大到達範囲のみの状態集約,安定化器・定常伝播を組み合わせることで,同時発破爆発と指数密度・行列オーバーヘッドの両面を回避できる。 最後に、エンタングルメントスワッピングケーススタディは、正確な漏洩評価を検証し、相当な計算的利得を示し、反例誘導リーク対策のための厳密なインターフェースを確立する。

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