后量子密码学假设下的熵累积
量子物理
2025-12-05 v1 密码学与安全
摘要
在设备无关(DI)量子协议中,安全性声明与量子装置的表征无关——它们仅基于与量子装置的经典交互以及一些明确定义的假设。最为人熟知的设置是所谓的非局域设置,其中两个相互之间不能通信的装置呈现出对 Bell 不等式的违背。近年来,出现了 DI 协议的一种新变体,其仅需要单个装置。在这一新颖的研究路径中,无通信假设被计算假设所替代,即该装置不能解决某些后量子密码学任务。文献中已分析的此设置下的随机性认证等协议使用了特设的证明技术,且由于复杂性,所获结果的优势难以判断和比较。在此,我们基于来自非局域 DI 协议研究的想法,为单装置计算设置开发了一种模块化证明技术。我们提出了一个灵活的框架,通过利用来自量子信息论的工具组合(例如熵不确定性关系和熵累积定理)来证明此类协议的安全性。这带来了深刻且简单的的安全性证明,以及显式的定量界。我们的工作可作为未来基于后量子密码学假设的 DI 随机性生成、扩展、放大和密钥分发协议分析的基础。
引用
@article{arxiv.2307.00559,
title = {Entropy Accumulation under Post-Quantum Cryptographic Assumptions},
author = {Ilya Merkulov and Rotem Arnon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00559},
year = {2025}
}