多中选一不可克隆密码学：定义、构造及更多

量子力学的不可克隆原理使我们能够实现惊人的不可克隆密码学原语，这在经典密码学中是不可能的。然而，不可克隆密码学的安全性定义颇为棘手。为不可克隆性达成理想的安全概念是一项具有挑战性的任务。特别地，在标准模型中，针对单比特输出点函数不存在不可区分安全的不可克隆加密与量子拷贝保护。为解决此问题，我们在本工作中引入并研究了不可克隆密码学中放宽但有意义的安全概念。我们将这一新安全概念称为多中选一不可克隆安全。我们获得如下结果。— 我们表明，一次性强反盗版安全密钥单解密器加密（SDE）蕴含多中选一不可区分安全的不可克隆加密。— 我们在标准模型中基于 LWE 假设构造了一次性强反盗版安全密钥 SDE 方案。— 我们基于多中选一不可区分安全的不可克隆加密与 LWE 假设，构造了针对单比特输出点函数的多中选一拷贝保护。— 我们基于多中选一不可区分安全的不可克隆加密与 LWE 假设，构造了多中选一不可克隆谓词加密（PE）。因此，我们在标准模型中基于 LWE 假设获得了多中选一不可区分安全的不可克隆加密、针对单比特输出点函数的多中选一拷贝保护以及多中选一不可克隆 PE。此外，我们的一次性 SDE 方案是首个不依赖任何预言机启发式及强假设（如不可区分混淆与证据加密）的 SDE 方案。