利用纳什均衡求解量子比特错误率上基于博弈论的鲁棒安全界
量子物理
2024-08-30 v2
摘要
本文采用纳什均衡为 DL04 协议求解基于博弈论的量子比特错误率（QBER）鲁棒安全界，DL04 协议是一种近期已获实验实现的量子安全直接通信方案。接收方、发送方和窃听者（Eve）被视为量子博弈参与者（具备执行量子操作能力的参与者）。具体而言，Eve 被设定为具备执行量子攻击（例如 W\'ojcik 原始攻击、W\'ojcik 对称化攻击和 Pavi\v{c}i\'c 攻击）以及经典截获重发攻击的能力。通过考虑多种博弈场景，对上述场景下 DL04 协议的安全性进行了博弈论分析。分析表明，这些博弈场景中不存在 Pareto 最优纳什均衡点。因此，本文识别出混合策略纳什均衡点，并利用其确定 QBER 的上下界。此外，本文证实了 DL04 协议在消息模式下易受 Pavi\v{c}i\'c 攻击。另外，研究发现 Eve 执行的量子攻击比经典攻击更强大，因为与经典攻击相比，量子攻击下的 QBER 值和检测到 Eve 存在的概率均更低。
引用
@article{arxiv.2403.06309,
title = {Use of Nash equilibrium in finding game theoretic robust security bound on quantum bit error rate},
author = {Arindam Dutta and Anirban Pathak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.06309},
year = {2024}
}
备注
Quantum Game, Quantum Secure Direct Communication (QSDC), Nash Equilibrium, Secure QBER Bound Estimation