論文の概要: Quantum Cryptomania with Classical Communication without One-Way Functions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32145v1
• Date: Fri, 23 Oct 2026 04:25:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.343077
• Title: Quantum Cryptomania with Classical Communication without One-Way Functions
• Title（参考訳）: ワンウェイ機能のない古典的通信を用いた量子暗号
• Abstract要約: 古典暗号では、ほとんどの暗号には一方通行関数が必要である。 テキストfqOWFとテキストfqPKEの関係を概観する。 我々の構成は、片方向関数からのテキストfPKEの古典的な構成の量子アナログである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2891210250935148
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In classical cryptography, one-way functions are necessary for most of cryptography. In the quantum world, however, Kretschmer at {TQC'21} and subsequent works have demonstrated that quantum versions of various primitives in minicrypt, such as signatures and private-key encryption, do not require quantum-computable one-way functions (\textsf{qOWF}s). However, the question of the necessity of \textsf{qOWF}s for primitives in Cryptomania like public-key encryption with classical public keys and ciphertexts (\textsf{qPKE}) has remained open. We provide a comprehensive picture of the relationship between \textsf{qPKE} and \textsf{qOWF}. First, our main result is a black-box separation between \textsf{qOWF}s and \textsf{qPKE}. In particular, we show that relative to a unitary, real, and self-inverse oracle, there exists a \textsf{qPKE} scheme (with classical keys and ciphertexts), but \textsf{qOWF}s do not exist. Further, our oracles admit a point-function obfuscation construction, thus ruling out black-box construction of \textsf{qOWF} from point function obfuscations. On the positive side, we construct \textsf{qPKE} from quantum indistinguishability obfuscation for quantum circuits with classical obfuscated descriptions and efficiently verifiable one-way puzzles, which is known to be a potentially weaker assumption than \textsf{qOWF}s, due to an existing black-box separation. Our construction is the quantum analog of the classical construction of \textsf{PKE} from one-way functions and indistinguishability obfuscation in the quantum computation with classical communication (QCCC) setting.
• Abstract（参考訳）: 古典暗号では、ほとんどの暗号には一方通行関数が必要である。 しかし、量子世界では、 {TQC'21} とその後の研究により、シグネチャや秘密鍵暗号のようなミニ暗号化における様々なプリミティブの量子バージョンは量子計算可能な片方向関数(\textsf{qOWF}s)を必要としないことが示されている。 しかし、古典的な公開鍵を用いた公開鍵暗号や暗号文 (\textsf{qPKE}) のようなクリプトマニアのプリミティブに対する \textsf{qOWF} の必要性に関する問題は、未解決のままである。 ここでは、 \textsf{qPKE} と \textsf{qOWF} の関係を概観する。 まず、主な結果は、 \textsf{qOWF}s と \textsf{qPKE} のブラックボックス分離である。 特に、ユニタリ、実、自己逆オラクルに対して、(古典的な鍵と暗号文を持つ) \textsf{qPKE} スキームが存在するが、 \textsf{qOWF} は存在しないことを示す。 さらに、我々のオラクルは点関数難読化構造を認め、したがって点関数難読化から \textsf{qOWF} のブラックボックス構成を除外する。 正の面では、古典的難解な記述を持つ量子回路の量子不識別性難解化と、既存のブラックボックス分離のため、既存のブラックボックス分離により、より弱い仮定である可能性のある1方向のパズルを効率よく検証することから、 \textsf{qPKE} を構築する。 我々の構成は、古典的通信(QCCC)設定による量子計算における一方向関数からの古典的構成の量子アナログである。

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