使用两个器件对抗无信号攻击者的随机性放大

最近，提出了一种物理上现实的协议，用于放大产生密码学安全随机位的 Santha-Vazirani 源的随机性；然而出于实际相关性的原因，一个关键问题仍然悬而未决，即是否能在任务所需的最小条件下完成此事。亦即，是否可能仅使用两个无信号组件，并且在违反贝尔不等式仅能保证器件对特定输入的某些输出展现随机性的情况下，实现随机性放大？在此，我们解决了该问题，并提出了一种设备无关协议，利用由两个非信号组件构成的器件对 Santha-Vazirani 源进行随机性放大。我们表明，该协议能将任何非完全确定性的此类源放大为完全随机的源，同时容忍恒定噪声率，并证明了该协议针对一般无信号攻击者的可组合安全性。我们的主要创新在于证明了即使由两方贝尔测试认证的部分随机性（一个单一输入-输出对 ($\textbf{u}^*, \textbf{x}^*$) ，对于所有最优违反贝尔不等式的无信号策略，其条件概率 $P(\textbf{x}^* | \textbf{u}^*)$ 远离 $1$ ）也可用于放大。我们引入了在贝尔测试获得的经验统计上的部分层析方法的流程，以确保输出构成随机性的线性最小熵源。作为一项可能具有独立意义的技术新颖性，我们证明了 Santha-Vazirani 源满足由最近发现的广义 Chernoff 界给出的指数集中性质。