关于经典通信量子密码学的核心原语

最近的工作引入了“量子计算经典通信”（QCCC）密码学设置。有证据表明单向谜题（OWPuzz）是该设置的自然核心密码学原语（Khurana和Tomer）。一个原语要被视为核心，应具有几个特征：行为良好（本文中我们将其理解为具有放大、组合器和通用构造）；被多种其他原语蕴含；并且等价于某类有用原语。我们提出了OWPuzz的组合器、正确性和安全性放大以及通用构造。我们的安全性放大证明使用了从OWPuzz构造EFI的一个新的且更干净的版本（与Khurana和Tomer的结果相比），该版本推广到弱OWPuzz，并且是本文技术性最强的部分。先前已知OWPuzz被其他感兴趣的原语蕴含，包括承诺、对称密钥加密、单向状态生成器（OWSG），因此也包括伪随机状态（PRS）。然而，我们通过展示一般OWPuzz与受限类OWPuzz（具有高效验证的OWPuzz，称为EV-OWPuzz）之间的黑盒分离，排除了OWPuzz与这些原语中许多的等价性。然后我们证明EV-OWPuzz也被这些原语中的大多数蕴含，从而也将它们与OWPuzz分离。这种分离也将扩展PRS与高度压缩PRS分离开来，回答了Ananth等人的一个开放问题。