On the Security of Y-00 under Fast Correlation and Other Attacks on the Key
在S. Donnet等人在Phys.Lett. A 35，6（2006）406 - 410.在本文中，我们将展示如何可以消除这个弱点，一个适当的设计ENC。特别是，我们提出了一个Y-00配置，是更安全的比AES下已知明文攻击。研究还表明，在任何纯密文攻击下，当采用适当的故意信号随机化时，对于任何ENC，Y-00种子密钥都是完全信息论安全的。
2006-10-30 quant-ph
Small Pseudo-Random Families of Matrices: Derandomizing Approximate Quantum Encryption
量子加密方案（也称为私有量子信道或状态随机化协议）是用于量子消息的一次性密码本。如果两方共享一个经典随机串，其中一方可以向另一方传输一个量子态，这样窃听者就只能得到很少或根本得不到关于传输的量子态的信息。完美的加密方案不会泄露任何关于消息的信息。近似加密方案泄漏非零（尽管很小）的信息量，但需要更短的共享随机密钥。具有短密钥的近似方案已被证明在量子密码学和信息论中有许多应用。本文首次给出了短密钥量子近似加密方案的确定性多项式时间构造。以前的构造（quant-ph/0307104）是概率性的，也就是说，它们表明，如果随机选择用于加密的运算符，那么所产生的协议很有可能是一个安全的加密方案。此外，由此产生的协议描述是指数长。我们的协议使用与概率构造相同长度（或更好长度）的密钥;为了近似加密$n$量子位，需要共享密钥的$n+o(n)$位。本文的另一个贡献是经典组合去随机化与连续空间中伪随机矩阵族的构造之间的联系。
2004-04-13 cs.CR quant-ph
Advantages of Randomization in Coherent Quantum Dynamical Control
控制方案已经确定，其中使用随机化设计可以大大提高动态解耦方法的性能[L。F.桑托斯和L. Viola，Phys. Rev. Lett. { \bf 97}，150501（2006）]。在这里，通过关注封闭量子系统中内部不必要的相互作用的抑制，我们回顾并进一步阐述了随机化在长演化时间内的优势。作为说明，特别强调的是专门用于孤立的海森堡耦合链的自旋1/2的粒子。特别是，最近邻相互作用，两种类型的解耦周期进行对比：低效的平均，从而控制动作的数量随系统大小呈指数级增加，和有效的平均相关联的一个固定大小的控制组。后者允许有效的解耦方案的分析和数值研究，通过利用和合并在一起的随机化和确定性的策略，如对称化，级联和循环排列。值得注意的是，序列能够消除相互作用高达三阶显式构建。故障控制的后果也进行了分析。
2008-04-06 quant-ph
A protocol for secure and deterministic quantum key expansion
在所有现有的加密和解密私有通信协议中，预共享密钥只能使用一次。我们给出了一个确定性的量子密钥扩展协议，其中的预共享密钥可以回收。我们的协议是指数级安全的。我们的协议花费更少的量子比特和几乎零经典通信与认证步骤被包括在内。由于我们的协议可以分发确定性比特，它也可以用于直接通信。
2004-07-05 quant-ph
Limitations on information theoretically secure quantum homomorphic encryption
同态加密是一种加密形式，它允许对加密数据进行计算而不需要解密。量子方法在委托计算环境中相关任务的成功提出了一个问题，即量子力学是否可以用于实现信息理论上安全的全同态加密。在这里，我们表明，通过信息本地化参数，确定性完全同态加密必然会产生指数开销，如果需要完美的安全性。
2014-06-10 cs.CR quant-ph
Semi-quantum dialogue based on single photons
本文提出了两个以单光子为量子载体的半量子对话协议，其中一个协议要求经典方具有测量能力，另一个协议则不要求经典方具有测量能力。第一个SQD协议对来自外部Eve的主动攻击的安全性是由现有的半量子密钥分发（SQKD）协议、经典的一次一密加密、经典的当事人随机化操作和诱骗光子技术的完全鲁棒性保证的。通过经典方对携带信息的单光子进行经典基测量，使经典方与量子方共享单光子的初态，克服了第一个SQD协议的信息泄漏问题。第二种SQD协议的安全性由经典方的随机化操作、现有SQKD协议的完全鲁棒性和经典的一次一密加密保证。第二个SQD协议的信息泄漏问题是通过量子方对每两个携带信息的相邻单光子进行经典基测量来克服的，这使得她与经典方共享它们的初始状态。与传统的量子点协议相比，该协议的优点在于只要求一方具有量子能力。与现有的SQD协议相比，所提出的SQD协议的优点在于它们只使用单光子而不是双光子纠缠态作为量子载流子。所提出的SQD协议可以用现有的量子技术来实现。
2022-05-11 quant-ph
Safeguarding Quantum Key Distribution through Detection Randomization
我们提出并实验证明了一个方案，使检测设备的量子密钥分发系统免疫的主要类别的黑客攻击，其中窃听者探索后门打开的单光子探测器。该对策是基于创建的模式，不能确定性地访问窃听。我们的实验表明，在接收站使用分束器和额外的单光子探测器被动地创建随机的空间模式，擦除任何知识的窃听者可能已经获得时，使用明亮的光伪造状态。此外，我们通过实验展示了一种检测器加扰方法，其中用于每次测量的检测器的随机选择-相当于主动空间模式随机化-通过基于检测效率失配的攻击来散列开边信道。所提出的组合对策代表了针对迄今为止针对单光子探测器的主要量子黑客攻击类别的实用且易于实施的解决方案，而不会干预设备的内部工作。
2014-10-02 quant-ph
Deterministic Secure Communications using Two-Mode Squeezed States
我们提出了一种量子密码学方案，该方案利用双模压缩态的压缩相位在双方之间安全地传输信息。这个方案背后的基本原理是这样一个事实，即压缩场的每个模式本身不包含任何关于压缩相位的信息。压缩相位只能通过两个模的联合测量来获得。这与可以执行远程压缩测量的事实相结合，使得可以实现安全的量子通信方案，其中可以在两方之间直接传输确定性信号，同时通过双模压缩态中存在的量子相关自动完成加密。
2006-05-26 quant-ph
Detection of gravitational waves with quantum encryption technology
提出了一种利用量子纠缠态（QUEST）技术探测引力波的新方法。引力波降低了由贝尔不等式控制的相关量子的非定域性，使量子加密密钥统计数据偏离纯白噪声。因此，引力波就像影子窃听器。由此产生的颜色失真至少在原则上可以从噪声中分离出来，并且可以区分确定性和随机性源。
2000-06-29 astro-ph gr-qc physics.ins-det
Quantum linear polynomial evaluation based on XOR oblivious transfer compatible with classical partially homomorphic encryption
该研究提出基于XOR不经意传输的量子线性多项式求值方案，结合经典同态加密或量子计算实现不同安全级别的模2线性多项式求值，还探讨了经典后处理方法。
2023-10-04 quant-ph
Hadamard sensing channel: deterministic artifact suppression for quantum sensors
Westlake University（西湖大学）；Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院）
针对量子传感中微波脉冲产生的伪影问题，提出基于哈达玛矩阵的确定性相位设计框架HSC，其消除了相位随机化协议的统计方差，对控制错误鲁棒性更优，为高分辨率纳米级核磁共振提供硬件友好方案。
2026-08-07 quant-ph
Message Randomization and Strong Security in Quantum Stabilizer-Based Secret Sharing for Classical Secrets
通过在经典秘密的量子稳定器秘密共享方案的编码过程中引入消息随机化，提高了其访问结构设计的灵活性。我们推广Gilbert-Varshamov界的确定性编码的随机编码的经典秘密。我们还提供了一个显式的例子斜坡秘密共享方案，其经典秘密中的多个符号被透露给一个中间集，并证明了将传统的秘密共享的强安全性标准的必要性。最后，利用量子稳定子构造了一个显式的强安全Ramp秘密共享方案，在相同的共享大小和访问结构下，该方案比McEliece-Sarwate强安全Ramp秘密共享方案能够支持两倍于经典方案的大秘密.
2020-09-13 cs.CR cs.IT math.IT
Quantum Encryption in Phase Space for Coherent Optical Communications
对通信网络的光层攻击是网络中最薄弱的增强区域之一，使得攻击者能够在没有采取适当保护措施的情况下克服安全性。在这里，我们提出了我们的解决方案或量子加密相空间（QEPS），物理层加密方法，以确保数据通过光纤，基于我们的新的往返相干的双场量子密钥分发（CTF-QKD）计划。我们通过模拟进行理论研究，并提供实验演示。QEPS使用与CTF-QKD相同的加密，但通过预共享密钥和单向传输设计实现。QEPS是唯一不同于传统的技术，其中加密是在光域与相干态通过应用量子相移算子执行。预共享的秘密被用于播种确定性随机数生成器，并控制发送器处的相位调制器进行加密，以及控制接收器处的相位调制器进行解密。使用商业上可用的仿真软件，我们研究了两种不同的调制格式，这将防止窃听者从获得任何数据的预防措施。QEPS证明了在攻击者不知道相位调制器和预共享密钥的情况下，它是安全的。最后，商业组件的实验证明QEPS系统的可集成性。
2023-01-15 cs.CR quant-ph
Towards Quantum Enigma Cipher II-A protocol based on quantum illumination-
本研究笔记II介绍了一种理解量子之谜密码的基本概念的方法。传统的密码是用数学算法设计的，其安全性是根据算法的安全分析复杂度和计算机的能力来评估的。这种密码原则上可以通过暴力破解来解密，在暴力破解中，窃听者根据正确的密文和一些已知的明文尝试所有可能的密钥。物理层具有量子效应的密码可以利用量子不可克隆定理和基于量子噪声效应的随机化来保护系统不受暴力攻击。对数学加密盒输出的密文进行随机化是实现量子密码的关键。特别是，通过随机化，需要使密文在窃听者的观察和合法用户的观察中的准确性有实质性的差异。量子照明协议可以使合法的接收器和窃听者的接收器的错误性能不同。这种差异是由于具有纠缠的合法接收器和不具有纠缠的窃听者的接收器的能力的差异。本文指出，量子照明可以作为最简单的量子谜密码的一个元素。
2015-11-07 cs.CR quant-ph
Quantum key distribution with delayed privacy amplification and its application to security proof of a two-way deterministic protocol
隐私放大（PA）是量子密钥分发（QKD）中一个重要的后处理步骤，用于去除窃听者可能拥有的关于最终密钥的任何信息。在本文中，我们考虑延迟PA的最终密钥使用后，在一次一密加密，并证明其安全性。我们证明了延迟PA的安全性和密钥生成速率不受影响。延迟PA有两个应用：它作为一种工具，大大简化了安全性证明的QKD与双向量子信道，也是有用的QKD网络与可信中继。为了说明延迟PA思想的强大功能，我们使用它来证明基于量子位的双向确定性QKD协议的安全性，该协议使用四个状态和四个编码操作。
2012-03-09 quant-ph
Efficient Quantum Fully Homomorphic Encryption
Great Bay University（东莞理工学院）；Renmin University of China（中国人民大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本文提出一种高效量子全同态加密框架，通过整合模运算程序、花园绳模型和测量基量子计算，显著提升效率，减少量子资源需求，支持完全经典客户端，基于经典LWE假设。
2026-10-14 cs.CR quant-ph
Multi-Copy Security in Quantum Cryptography and More
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；NTT Research（NTT研究所）；NTT Social Informatics Laboratories, Tokyo, Japan（NTT社会信息学实验室）
针对不可克隆密码学中多副本安全性的空白，提出通用编译器，在单向函数假设下将抗共谋原语升级为多副本安全，并首次构造多副本安全的量子货币、单解密器加密及多挑战安全方案。
2026-10-06 cs.CR quant-ph
