基于物理属性的程序也可以被视为物理安全原语。这些原语基于基本的物理程序,这些程序反过来也可以用数学来描述,类似于传统的加密原语。与后者的主要区别在于,除了一些(可能非常复杂的)纯计算成分外,某些物理模型的特定数学描述在其定义中起着重要作用。虽然在数学安全原语的情况下,必须保证抽象的数学计算和通信由真实的计算机忠实地表示,但在物理安全子系统的情况下,物理模型的实现有效性也需要得到证明。典型的基本物理过程(“物理原语”)是纯量子密钥分发(通过真实的经典后处理通道)或物理层加密(通过有线 tqp 通道)
目前,我们尚无完善的理论来解释当人类思维表征一个社会群体时,它所表征的是什么。更糟糕的是,许多人认为我们知道。这种错误观念是由当前情况造成的:到目前为止,研究人员一直依靠自己的直觉将社会群体概念与特定研究或模型的结果联系起来。这种对直觉的依赖虽然有必要,但却付出了相当大的代价。冷静来看,现有的社会群体理论要么是 (i) 字面意义上的,但远远不够(比如建立在经济博弈之上的模型),要么是 (ii) 仅仅是隐喻性的(通常是包含或包含隐喻)。直觉填补了明确理论的空白。本文提出了一种计算理论,解释冲突背景下的群体表征的字面含义:它是将代理分配给少数三元交互类型中的特定角色。这种群体的“心理定义”为社会群体的计算理论铺平了道路——因为它提供了一种理论,说明表示和推理群体的信息处理问题究竟是什么。对于心理学家来说,本文提供了一种概念化和研究群体的不同方法,并表明非同义反复的社会群体定义是可能的。对于认知科学家来说,本文提供了一个计算基准,可以以此为标准衡量自然智能和人工智能。
摘要。在经典密码学中,单向函数 (OWF) 起着核心作用,它是 (几乎) 所有原语都隐含的最小原语。在量子密码学中,情况更加复杂,其中诚实方和对手可以使用量子计算和通信,并且众所周知,量子环境中的 OWF 类似物可能不是最小的。在这项工作中,我们询问 OWF 是否是后量子密码学中间环境中的最小值,其中协议是经典的,但它们将抵抗量子对手。我们表明,对于广泛的自然设置,如果原语 Q 意味着 OWF,那么它的 (均匀或非均匀安全的) 后量子类似物也是如此。特别是,我们表明,如果原语 Q 通过黑盒经典安全约简 R 暗示任何其他具有 2 消息安全游戏 (例如,OWF) 的原语 P,那么人们总是可以 (有效地) 将任何多项式大小的量子对手破解 P 变成多项式大小的量子对手破解 Q 。请注意,即使使用 Q 实现的 P 实现是任意非黑盒的,此结果仍然成立。我们还证明了当归约 R 预期其预言对手是确定性时,此结果的扩展,只要以下任一条件成立:(1) 对手只需以不可忽略的概率赢得 Q 的安全游戏(例如,Q 是抗碰撞哈希)或 (2) P 和 Q 中的任何一个都有“可证伪的”安全游戏(当 P 是 OWF 时就是这种情况)。当 Q 通过非黑盒安全归约暗示 OWF 时,或者当 P 使用比双消息游戏更复杂的安全游戏时,我们的工作没有回答我们的主要问题。
摘要 — 可扩展量子计算的前景正在密码学和安全领域引起重大变革。在这篇前瞻性论文中,我们回顾了实现大规模量子计算的进展。我们进一步总结了现有密码原语面临的迫在眉睫的威胁。为了应对这些挑战,人们正在努力实现新的密码原语的标准化,即后量子密码学 (PQC)。我们讨论了定义不同类别的 PQC 候选的底层数学问题,以及它们对对手访问大型量子计算机的抵抗力。与此研究线索并行的是,几个经典的密码原语也被移植到量子世界。我们在此背景下讨论了量子密钥分发 (QKD)、物理不可克隆函数 (PUF) 和真随机数生成器 (TRNG)。对于这些实现,我们对由此产生的与实现相关的漏洞进行了预览。
不经意传输 (OT) [Rab05] 是一种基本的密码原语,它允许接收方获取发送方持有的两个输入中的一个,而接收方对另一个输入一无所知,发送方则一无所知(特别是接收方收到的输入)。后来 [Cr´e87] 表明,二分之一 OT 等同于更一般的 n 分之一 OT 的情况,其中发送方持有 n 个输入,接收方接收其中一个。Goldreich、Micali 和 Wigderson [GMW87] 的成果说明了不经意传输的重要性,他们证明 OT 是 MPC 完全的,这意味着它可以用作构建块,无需任何额外的原语即可安全地评估任何多项式时间可计算函数。因此,研究这个原语的安全性变得至关重要,尤其是考虑到
美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的计算机安全部门 (CSD) 致力于提高加密原语(如签名和加密)的实现和操作的安全性。这种安全性不仅取决于原语的理论属性,还取决于抵御对其实现的攻击和确保授权操作的能力。为了提高这种能力,NIST 启动了阈值密码学项目。该项目旨在推动标准化阈值方案的努力,该方案能够分配对人类操作员的信任,并提供一种在技术层面防止多个单点故障的方法。
加密敏捷性试图通过允许快速弃用易受攻击的原语并用新原语替换来解决对信息安全的隐含威胁。*后量子密码学 (PQC),有时也称为量子防护、量子安全或量子抗性,是一种加密算法的发展,被认为可以抵御量子计算机的密码分析攻击。虽然截至 2024 年,量子计算机缺乏破解广泛使用的加密算法的处理能力,但密码学家正在设计新算法,为 Q-Day 做准备,即当前算法容易受到量子计算攻击的那一天。
人工智能科学方面的许多经典著作(主要是 Simon、Langley 及其合作者 3,但最近也有 Schmidt & Lipson、4 Udrescu & Tegmark 5 等人的作品)都集中在简单问题上。对于 Simon 和 Langley 来说,这种方法以心理学论点为前提,即科学认知本质上与常规问题解决相同,只是应用于一组不同的(有时更具挑战性的)问题。因此,他们开发了模拟人类解决问题的算法,并将其应用于科学发现。Chalmers、French 和 Hofstadter 6 批评了这种方法,因为它赋予算法一种问题的表示,而这种表示已经具有最终理论所需的基本原语。换句话说,它回避了表示问题:原语从何而来,我们如何知道我们是否拥有正确的原语?西蒙(与波普尔相反)坚持认为科学发现存在逻辑,但他的逻辑实际上是一种科学问题解决(即优化)的逻辑,而不是问题创造意义上的发现。后者涉及表征学习,但也涉及更深层次的东西,正如我在下面所论证的那样。