論文の概要: Randomness Certification from Statistically Hiding Commitments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25518v1
• Date: Sun, 18 Oct 2026 20:22:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-24 20:38:21.216308
• Title: Randomness Certification from Statistically Hiding Commitments
• Title（参考訳）: 統計的制約によるランダム性証明
• Abstract要約: 我々は古典的および量子的仮想入力の隠蔽を区別し、前者は量子性の証明に十分であることを示す。 量子時間送信者に対する通常の計算的結合を伴う統計的隠れは、強い結合概念を必要とせず十分であることを示す。 特に、量子後片道置換の既存の構成は、量子後片道置換がランダム性証明に十分であることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Randomness certification aims to guarantee that the output of an untrusted quantum device contains genuine randomness that remains unpredictable even given quantum side information held by an adversary. For a classical verifier interacting with a single quantum device, such a guarantee cannot rely on the physical separation underlying standard Bell tests and must instead follow from computational restrictions on the prover. Building on the framework of Computational Bell Inequalities, we distinguish classical and quantum virtual-input hiding, showing that the former suffices for proofs of quantumness, whereas the latter enables randomness certification against quantum side information. Our main technical contribution is to establish quantum virtual-input hiding for a commitment-based protocol derived from the proof of quantumness from one-way-functions by Morimae and Yamakawa. We show that statistical hiding together with ordinary computational binding against quantum polynomial-time senders suffices, without requiring stronger quantum binding notions such as sum-binding or collapse-binding. This yields a randomness-certification protocol from post-quantum statistically hiding bit commitments. In particular, existing constructions of such commitments from post-quantum one-way permutations imply that post-quantum one-way permutations suffice for randomness certification. We further instantiate our construction using quantum-secure trapdoor claw-free functions, obtaining an efficient classical verifier, and in the quantum random oracle model, obtaining randomness certification without additional computational assumptions but with an inefficient verifier. These instantiations separate the cryptographic properties sufficient for randomness certification from the additional structure required for efficient verification within our commitment-based framework.
• Abstract（参考訳）: ランダムネス認証は、信頼できない量子デバイスの出力が、敵が保持する量子側情報でさえ予測不可能な真のランダム性を含むことを保証することを目的としている。 単一の量子デバイスと相互作用する古典的検証器の場合、そのような保証は標準ベルテストの物理的分離に頼ることはできず、代わりに証明器の計算制限から従わなければならない。 計算ベルの不等式(Computational Bell Inequalities)の枠組みに基づいて、古典的および量子的仮想インプットの隠蔽を区別し、量子性の証明に前者が十分であることを示す。 我々の主な技術的貢献は、森前と山川の一方向関数から量子性の証明から導かれるコミットメントに基づくプロトコルのための量子仮想入力の隠蔽を確立することである。 量子多項式時間送信機に対する通常の計算的結合を伴う統計的隠れは、和結合や崩壊結合のような強い量子的結合概念を必要とせず、十分であることを示す。 これにより、量子後の統計的にビットのコミットメントを隠蔽するランダム性認証プロトコルが得られる。 特に、量子後片道置換の既存の構成は、量子後片道置換がランダム性証明に十分であることを示している。 さらに、量子セキュアなトラップドア・クラッチフリー関数を用いて、効率的な古典的検証器を得るとともに、量子ランダムオラクルモデルにおいて、余分な計算仮定を伴わずに非効率な検証器を用いてランダム性認証を得る。 これらのインスタンス化は、ランダム性認証に十分な暗号特性と、コミットメントベースのフレームワーク内での効率的な検証に必要な追加構造を分離する。

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