基于隐藏子空间的量子货币的攻击研究
信息技术与网络安全 8期
胡志泉1，2，薛立德1，2，杨 威1，2
(1.中国科学技术大学 计算机科学与技术学院，安徽 合肥230026； 2.中国科学技术大学 苏州高等研究院，江苏 苏州215000)
摘要： 量子货币问题是量子密码学中认证问题的代表。Aaronson和Christiano提出了一种基于公钥的量子货币方案,并在隐藏子空间上证明了它的计算安全性。通过分析子空间的结构，对该方案提出有效的攻击,证明了一般子空间都有漏洞，只有具有复杂结构的子空间才具有出色的安全性，并改进了隐藏子空间方案的定义，严格要求由子空间形成的量子货币的任何量子位相互纠缠。最后从信息论的角度，证明了纠缠带来的新安全性。
中圖分類號(hào)： TN918
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.08.003
引用格式： 胡志泉，薛立德，楊威. 基于隱藏子空間的量子貨幣的攻擊研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40(8)：17-23，29.
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.08.003
引用格式： 胡志泉，薛立德，楊威. 基于隱藏子空間的量子貨幣的攻擊研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40(8)：17-23，29.
Attack on hidden subspace quantum money
Hu Zhiquan1，2，Xue Lide1，2，Yang Wei1，2
(1.School of Computer Science and Technology，University of Science and Technology of China，Hefei 230026，China； 2.Suzhou Institute for Advanced Study，University of Science and Technology of China，Suzhou 215000，China)
Abstract： The quantum money scheme is a representative of the authentication problem in quantum cryptography. Aaronson and Christiano proposed a public key-based quantum currency solution and proved its computational security on the hidden subspace. By analyzing the structure of subspace, an effective attack on the scheme is proposed. It is proved that the general subspace has vulnerabilities, and only the subspace with complex structure has excellent security. Then the definition of the hidden subspace scheme is improved, strictly requiring that any qubit of the quantum money formed by the subspace is entangled with each other. Finally，from the perspective of information theory, new security brought by the entanglement is proved.
Key words : quantum money；quantum cryptography；hidden subspace；attack scheme
0 引言
隨著量子密鑰分發(fā)(QKD)[1]的應(yīng)用，量子密碼協(xié)議正處于蓬勃發(fā)展的階段，但是作為最早出現(xiàn)的量子密碼學(xué)問題之一，量子貨幣問題尚未得到適當(dāng)?shù)慕鉀Q。由于很難長(zhǎng)時(shí)間維持量子態(tài)的相干性，并且在量子貨幣方案中，偽造者可以在驗(yàn)證算法提示下獲得有關(guān)未知量子態(tài)的更多詳細(xì)信息，因此量子貨幣方案通常需要更嚴(yán)格的安全證明。量子認(rèn)證，尤其是量子簽名，與量子貨幣有潛在的聯(lián)系，量子貨幣本身可以被視為一種特殊類型的量子簽名。量子貨幣方案各種變體還可形成具有不同功能的量子密碼協(xié)議，現(xiàn)有量子簽名協(xié)議，例如ZMWZ協(xié)議[2]、文獻(xiàn)[3]所提協(xié)議以及基于相位編碼的協(xié)議[4]都基于QKD技術(shù)，因此量子貨幣方案的研究將帶來量子簽名的新方向。
本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載：http://www.ihrv.cn/resource/share/2000003719
作者信息：
胡志泉1，2，薛立德1，2，楊 威1，2
(1.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥230026；
2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 蘇州高等研究院，江蘇 蘇州215000)
此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。