量子数据认证的新安全概念与可行性结果
密码学与安全
2016-09-15 v2 量子物理
摘要
我们给出了一类用于量子环境下认证的新安全定义。这些定义捕获并强化了针对量子对手的现有安全定义，涵盖了经典消息认证码（MAC）以及全量子态认证方案。我们定义的主要特征在于，它们精确刻画了当认证协议接受时任何对手的有效行为，包括与密钥的关联。我们的定义易于导出一系列理想性质和有趣推论；例如，我们对全量子态认证的安全定义意味着，如果认证协议成功，则整个密钥可以被重复使用。接下来，我们提出了满足我们安全定义的若干协议。我们证明了采用 3-泛哈希的经典 Wegman-Carter 认证方案在应对叠加攻击以及具有量子边信息的对手时是安全的。随后，我们提出了概念上简单的全量子态认证构造。最后，我们证明了一个提升定理，表明只要一个协议能够安全地认证最大纠缠态，它就能安全地认证任何态，甚至是与对手纠缠的态。因此，这表明满足相当弱形式的认证安全性的协议会自动满足更强的安全概念（特别是 Dupuis 等人 (2012) 的定义）。
引用
@article{arxiv.1607.07759,
title = {New security notions and feasibility results for authentication of quantum data},
author = {Sumegha Garg and Henry Yuen and Mark Zhandry},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.07759},
year = {2016}
}
备注
50 pages, QCrypt 2016 - 6th International Conference on Quantum Cryptography, added a new lifting theorem that shows equivalence between a weak form of authentication security and a stronger notion that considers side information