Fuoco quantistico conversabile nel modello standard

Abstract degli autori

Il fuoco quantistico è costituito da stati quantistici che possono essere clonati funzionalmente in modo efficiente, ma non possono essere trasmessi usando comunicazione classica unidirezionale. Mentre tutte le precedenti costruzioni di fuoco quantistico con non telegrafabilità dimostrata sono relative a un oracolo, la nostra, basata su firme one-shot, è nel modello standard. La nostra costruzione realizza altre due nozioni che introduciamo: (a) la non telegrafabilità senza chiave, un rafforzamento della non telegrafabilità; e (b) la conversabilità, ovvero la possibilità di trasmettere una fiamma tramite interazione classica, sebbene non sia telegrafabile mediante comunicazione classica unidirezionale. La comunicazione classica unidirezionale e quella bidirezionale differiscono quindi qualitativamente nella capacità di trasmettere questo fuoco quantistico. Sfruttiamo queste due nuove proprietà del fuoco quantistico, insieme alla sua clonabilità, per presentare una delle prime applicazioni crittografiche del fuoco quantistico. La non telegrafabilità senza chiave impone che la distribuzione dei numeri di serie delle fiamme valide abbia un’elevata min-entropia, mentre la conversabilità e la clonabilità consentono di clonare e trasferire la fiamma corrispondente usando solo comunicazione classica. Presentiamo due varianti della nostra costruzione di fuoco quantistico conversabile. La prima, basata su firme one-shot (realizzabile a partire da iO subesponenziale, funzioni unidirezionali sicure contro attacchi subesponenziali e LWE), supporta un numero polinomiale di fiamme e una min-entropia superlogaritmica della distribuzione dei numeri di serie. La seconda, basata sull’ipotesi più forte di firme one-shot con sicurezza esponenziale contro la contraffazione (realizzabile rispetto a un oracolo classico), supporta un numero esponenziale di fiamme e una min-entropia lineare.