从 NP 的最坏情况硬度到量子密码学：基于量子不可辨识性混淆

不可辨识性混淆（iO）已成为一种强大的密码学原语，具有众多影响。虽然经典 iO 结合无限次数最坏情况下的 NP 硬度已知可暗示单向函数（OWF）以及一系列高级密码学原语，但量子 iO 的密码学影响仍鲜为人知。在本工作中，我们致力于研究量子 iO 的强大功能。我们定义了几种自然的量子 iO 变体，区分其中的混淆算法、评估算法以及被混淆程序的描述是经典还是量子。对于每种变体，我们识别了可以在量子 iO 以及无限次数量子最坏情况下的 NP 硬度（即 NP 不属于 i.o. BQP）的条件下可构建的量子密码学原语。特别是，我们构造了伪随机单位元、QCCC 量子公钥加密和（QCCC）量子对称密钥加密，以及由它们衍生出的各种原语，如单向状态生成器、（有效可验证）单向谜题和 EFI 配对等。虽然我们的主要关注点是量子 iO，但即使在经典设置下，我们的技术也产生了一种新的、或许更简洁的从经典（不完美）iO 和无限次数 NP 最坏情况硬度构造 OWF 的方法。