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使用共享EPR对进行安全计算(或:如何在零知识中传送)。 (英语) Zbl 07800234号

Handschuh,Helena(编辑)等人,《密码学进展——密码2023》。第43届年度国际密码学会议,2023年8月20日至24日,美国加利福尼亚州圣巴巴拉市,CRYPTO 2023。诉讼程序。第五部分查姆:施普林格。莱克特。注释计算。科学。14085, 224-257 (2023).
摘要:发送方是否可以在不知道收到哪个字符串的情况下,以非交互方式将两个字符串中的一个发送给接收方?是否存在只使用对称密钥原语(黑盒)的最小交互安全多方计算?我们在一个各方可以访问共享EPR对的模型中对这些问题提供了肯定的答案,从而证明了该资源的加密能力。
首先,我们在共享EPR对模型中,假设LWE的(亚指数)硬度,构造了一个具有随机接收比特的一次性(即单消息)字符串不经意传输(OT)协议。
在此基础上,我们证明了这一点量子通道的安全隐形传态是可能的。具体来说,给定任何量子操作(Q)的描述,具有(量子)输入(rho)的发送方可以发送单个经典消息,该消息安全地将(Q(rho。也就是说,我们实现了一个理想的量子信道,它从发送方接收输入,并可证明地将(Q(rho))传递给接收方,而不会泄露任何其他信息。
这立即给出了共享EPR对模型中的一些应用:(1)单向非交互式安全计算古典的随机功能,(2)基于标准(亚指数)硬度假设的QMA NIZK,以及(3)非交互零知识状态合成协议。
接下来,我们为共享EPR对模型中的经典功能构建了一个两轮(循环优化)安全多方计算协议,即无条件担保在(quantum-accessible)随机预言模型中。
通常,如果各方之间没有某种形式的相关随机性共享,就无法获得这两个结果,唯一已知的方法是让可信的经销商建立随机(字符串)OT关联。在量子世界中,我们证明共享EPR对(简单且可以确定性生成)就足够了。我们工作的核心是利用纠缠操作生成字符串OT关联的新技术,以及利用量子环境中的关联难处理性实例化Fiat-Shamir变换的新技术。
关于整个系列,请参见[Zbl 1529.94008号].

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68第25页 数据加密(计算机科学方面)
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94A60型 密码学
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