論文の概要: Query-Limited RAM Programs and their Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40194v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 17:09:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:28.131655
• Title: Query-Limited RAM Programs and their Applications
• Title（参考訳）: クエリ制限型RAMプログラムとその応用
• Abstract要約: これはQOTPのRAM一般化で、構造化されたステートフルな計算を、バウンダリまたはポリシー駆動のアクセスでサポートする。 QLPは、計算状態の逆転やロールバックを防止しつつ、評価のシーケンスを制御することができる。 我々は,ワンショットプログラムが汎用的にクエリ制限プログラムを暗示していることを示し,ワンショットシグネチャの強化が拡張機能に変換されることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.713880699111922
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum one-time programs (Broadbent, Gutoski and Stebila, CRYPTO 2013) or OTPs for short, enable a functionality to be encoded into a quantum token that can be evaluated on a single chosen input and then becomes unusable. While powerful, this primitive is inherently stateless and tied to a setting in which a quantum token needs to be issued and distributed for every single evaluation of a circuit. This raises a natural question: can the one-time computation paradigm be extended to richer, stateful forms of controlled access, and would such an extension offer inherent advantages beyond standard OTPs? We introduce $\textit{query-limited RAM programs}$ (QLPs), a RAM-generalization of QOTPs that supports structured, stateful computation under bounded or policy-driven access. QLPs allow controlled sequences of evaluations while preventing adversarial forking or rollback of computational state. This enables new applications beyond stateless one-time programs, including quantum tokens for Turing Machines whose size depends only on $\textit{code length}$ (and not runtime), transferable $k$-time or budget-limited programs, and low-communication mechanisms for delegating computation in settings such as Software-as-a-Service. To construct QLPs, we introduce $\textit{one-shot programs}$, unifying one-shot signatures (Amos, Georgiou, Kiayias and Zhandry, STOC 2020) with the single effective query paradigm (Gupte, Liu, Raizes, Roberts and Vaikuntanathan, STOC 2025). We prove that one-shot programs generically imply query-limited programs, demonstrating that the strengthened unclonability guarantees of one-shot signatures translate into enhanced functionality. Along the way, we clarify the relationship between signature-token primitives and quantum one-time programs via generic constructions, essentially showing that one-time signing programs imply one-time general computation.
• Abstract（参考訳）: 量子ワンタイムプログラム(Broadbent, Gutoski and Stebila, CRYPTO 2013)または略してOPPは、関数を量子トークンにエンコードし、単一の入力で評価し、使用不能になる。 強力だが、このプリミティブは本質的にステートレスであり、回路のすべての評価のために量子トークンを発行し配布する必要がある設定と結びついている。 ワンタイム計算のパラダイムは、よりリッチでステートフルなコントロールされたアクセス形式に拡張できるだろうか? これはQOTPのRAM一般化で、バウンダリやポリシー駆動のアクセスで構造化されたステートフルな計算をサポートする。 QLPは、計算状態の逆転やロールバックを防止しつつ、評価のシーケンスを制御することができる。 これにより、$\textit{code length}$(ランタイムではない)に依存するチューリングマシン用の量子トークン、転送可能な$k$-timeまたは予算制限プログラム、Software-as-a-Serviceのような設定で計算をデリゲートする低コミュニケーションメカニズムなど、ステートレスなワンタイムプログラム以外の新しいアプリケーションが可能になる。 QLPを構築するために、$\textit{one-shot program}$を導入し、単一の効果的なクエリパラダイム(Gupte, Liu, Raizes, Roberts and Vaikuntanathan, STOC 2025)でワンショットシグネチャ(Amos, Georgiou, Kiayias and Zhandry, STOC 2020)を統一する。 我々は,ワンショットプログラムが汎用的にクエリ制限プログラムを暗示していることを示し,ワンショットシグネチャの強化が拡張機能に変換されることを実証した。 その過程で,シグネチャトークンプリミティブと量子ワンタイムプログラムの関係を汎用的な構成で明らかにし,ワンタイム署名プログラムがワンタイム一般計算を意味することを示す。

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