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不可克隆加密

量子物理 2007-05-23 v2

摘要

量子态不可被克隆。我展示如何将此性质扩展到使用量子态编码的经典消息,我称之为“不可克隆加密”的任务。不可克隆加密方案具有如下性质:窃听者 Eve 不仅不能读取加密消息,也不能将其复制以备日后解码。她可窃取消息,但此时接收者 Bob 将收不到消息,从而警觉异常。我证明任何量子态认证方案都充当安全的不可克隆加密方案。不可克隆加密亦与量子密钥分发(QKD)紧密相关,显示出量子态与经典消息的密码任务间之密切联系。因此,研究不可克隆加密与量子认证可对 QKD 协议做些许改进。主要结果适用于具有无条件安全性的一次性密钥,我也展示不可克隆加密在伪随机密钥下仍安全。此情形下,为攻破方案,Eve 必须在 Bob 收到消息前打破伪随机序列背后的计算假设,否则机会丧失。这意味着不可克隆加密可用于非交互环境,而该环境中 QKD 不可用,使 Alice 与 Bob 能将临时计算假设转化为永久安全消息。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0210062,
  title  = {Uncloneable Encryption},
  author = {Daniel Gottesman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0210062},
  year   = {2007}
}

备注

16 pages LaTeX. v2: small clarifications, added references. Published version