摘要有大量的工作研究需要什么形式的计算硬度来实现经典的加密。特别是,可以从彼此构建单向函数和伪随机生成器,因此需要等效的计算假设才能实现。此外,这些原语中的任何一个的存在都意味着p̸= np,这在必要的硬度上给出了下限。也可以通过量子输出来定义这些原始词的版本:分别单向状态发生器和伪随机态生成器。与经典环境不同,尚不清楚是否可以从另一个可以构建两者。尽管已经证明,某些参数制度的假态状态生成器可用于构建单向状态发生器,但该含义以前尚未在一般性中被广为人知。此外,据我们所知,单向状态发生器的存在在传统复杂性理论中没有已知的含义。我们表明,伪随机态将n位压缩到log n + 1量子位可用于构建单向状态发电机,并且伪和态态将n位压缩到ω(log n)量子位本身就是单向状态发电机。这是一个几乎最佳的结果,因为可以无条件地证明具有小于C n Q n Qubit Output的假态状态。我们还表明,任何单向状态生成器都可以通过具有经典访问PP Oracle的量子算法破坏。这与先前已知的事实形成鲜明对比:o(n) - 副本单向发电机需要计算硬度。我们结果的一个有趣的含义是,对于每个t(n)= o(n/ log n),t(n) - 副本单向状态发生器无条件地存在。我们还概述了单向状态发电机和量子位承诺之间的黑框分离的新途径。
单向函数的存在是经典加密策略中最基本的假设之一。在量子世界中,有些证据表明,即使单向函数不存在,也可以存在一些加密原语[Kretschmer,TQC 2021; Morimae和Yamakawa,Crypto 2022; Ananth,Qian和Yuen,Crypto 2022]。因此,我们在量子密码学中存在以下重要的开放问题:量子cryp- tography中最基本的假设是什么?In this direction, [Brakerski, Canetti, and Qian, ITCS 2023] recently defined a notion called EFI pairs, which are pairs of efficiently generatable states that are statistically distinguishable but com- putationally indistinguishable, and showed its equivalence with some cryptographic primitives including commitments, oblivious transfer, and general multi-party computations.但是,他们的工作着重于决策类型的基础,并且不涵盖搜索类型的原语,例如量子货币和数字签名。在本文中,我们研究了单向状态发生器(OWSG)的性质,这是Morimae和Yamakawa提出的单向函数的量子类似物。我们首先重新审视OWSG的定义,并通过允许混合的输出状态概括它。然后我们显示以下结果。
单向函数的存在是经典cryp-图表中最基本的假设之一。在量子世界中,有些证据表明,即使单向函数不存在,也可以存在一些加密原语[Kretschmer,TQC 2021; Morimae和Yamakawa,Crypto 2022; Ananth,Qian和Yuen,Crypto 2022]。因此,我们在量子密码学中存在以下重要的开放问题:量子密码学中最基本的假设是什么?In this direction, [Brakerski, Canetti, and Qian, ITCS 2023] recently defined a notion called EFI pairs, which are pairs of efficiently generatable states that are statistically distinguishable but computationally indistinguishable, and showed its equivalence with some cryptographic primitives including commitments, oblivious transfer, and general multi-party computations.但是,他们的工作着重于决策类型的基础,并且不涵盖搜索类型的原始图,例如量子货币和数字签名。在本文中,我们研究了单向状态发生器(OWSG)的性质,这是Morimae和Yamakawa提出的单向函数的量子类似物。我们首先重新访问OWSG的定义,并通过允许混合输出状态进行概括。然后我们显示以下结果。
我们提出了从AES加密的单向性和零元素零知识的验证系统的有效后的量子阈值环标记。我们的方案有效地缩放到大环,并扩展可连接的环标志范式。我们为签名连接性定义并构建了钥匙结合确定性标签,这也使简洁的聚合具有近似的知识参数;这使我们能够在没有鼻涕的情况下实现签名的简洁聚合。最后,我们扩展了阈值戒指签名,以实现Quantum后匿名分类帐交易,本着Monero精神。我们的结构仅假设对称键原始。通常是从AES的单向性属性和Quantum nizk方案的单向性属性中构建量子后签名,但我们扩展了此范式以定义和构建来自AES的新型安全性能,可用于高级签名应用程序。我们介绍了AES的钥匙结合和伪随身,以确定确定性标签的阈值环签名的链接性和匿名性,并类似地建立了模型的块密码的绑定和隐藏属性,该块是建模为理想排列的块,以建立AES的承诺,这是我们提出的提议后的拟议后构建块,以构建AES的重要构建块。
旋转的Chern拓扑阶段在固态系统中更为自然,被认为存在于两个或三个维度。迄今为止,尚无证据表明在非全能维度中存在旋转的Chern拓扑阶段。分形提供了一个平台,用于探索非企业维度中新颖的拓扑阶段和现象。在这里,基于语音分形晶格,我们在非智能尺寸中实验证明了旋转阶段的存在。我们发现,与晶体晶格相比,旋转的Chern相在分形晶格中被压缩。我们还强调了自旋极化拓扑保护边缘状态的鲁棒性和单向性,即使动量空间不明显也是如此。有趣的是,声音在分形晶格的边界上的传播速度比晶格晶格的传播速度快。丰富的自旋偏边状态和增加的速度不仅可以激发其他非智能尺寸系统的进一步研究,而且还为设计多通道片上通信设备的设计提供了机会。
单向功能对于经典的加密至关重要。它们对于存在非平凡的经典隐式系统是必不可少的,并且还可以实现有意义的原始词,包括commenterments,pseudorandom发电机和数字签名。同时,一大批证据表明,假设甚至比单向功能弱的假设可能会在量子世界中为许多cryp- tographic任务提供冰冰,包括位承诺和安全的多方计算。这项工作研究了单向状态发生器[Morimae-yamakawa,Crypto 2022],这是一种自然的单向功能的自然松弛。给定一个秘密键,一个单向状态发生器输出很难倒量子状态。一个基本的问题是,这种类型的量子单向性是否能够实现量子密码学。我们通过证明具有纯状态输出的单向状态发电机意味着量子位承诺并确保多方计算的单向状态发电机,从而获得了这个问题的异常答案。一路上,我们使用了效率的阴影层析成像[Huang等。al。,自然物理学2020],构建具有经典输出的中间原始物质,我们称之为(量子)单向拼图。我们的主要技术贡献证明了单向拼图暗示量子位承诺。此证明开发了伪entropy生成的新技术[Hastad等。al。,Sicomp 1999]来自任意分布,这可能具有独立利益。
远程证明是一种强大的机制,它允许验证者知道物联网 (IoT) 设备 (充当证明者) 的硬件是否被伪造或篡改,以及其固件是否被更改。远程证明基于以可信方式收集和报告测量值,对于资源受限的物联网设备来说应该是轻量级的。这项工作建议在证明者中包含一个低成本的测量和报告可信根 (RoTMR),该根基于物理不可克隆函数 (PUF) 和证明只读存储器 (A-ROM) 的组合,并在证明协议中使用基于哈希的数字签名。建议的 RoTMR 针对基于微控制器的物联网设备,该微控制器执行位于攻击者可访问的外部非易失性存储器中的一些应用程序代码 (可测量对象)。数字签名所需的密钥不存储,而是使用 PUF 重建。 A-ROM 包含证明指令,并确保其内容无法更改,并且其指令按顺序执行而无需修改。使用基于哈希的数字签名使解决方案具有抗量子性和非常强大的功能,因为其安全性完全依赖于哈希函数的单向性。所提出的证明协议利用了以下事实:一次性签名 (OTS) 生成和多次签名 (MTS) 验证非常适合低端设备,而 MTS 方案适用于验证器应用程序环境。该提案已通过实验验证,使用广泛用于物联网设备的 ESP32 微控制器,使用其 SRAM 作为 PUF 并实施 WOTS+,这是一种 Winternitz 一次性签名方案 (WOTS)、智能数字签名的一次性签名方案 (SDS-OTS) 以及用它们构建的 MTS 方案。与 MTS 和 ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)相比,OTS 方案需要更小的代码,因此 A-ROM 更小。其中一个 WOTS+ 的代码占用的空间比 ECDSA 少 4 倍左右。在执行时间方面,OTS 方案非常快。其中一个 WOTS+ 在几十毫秒内执行所有签名操作。OTS 方案(尤其是 SDS-OTS)在通信带宽方面也非常高效,因为它们与其他后量子解决方案相比使用较小的签名。© 2023 作者。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。