首页/论文/1004.0599

arXiv 1004.05992010-04-05cs.CR

量子三遍协议：利用量子叠加态进行密钥分发

Quantum Three-Pass protocol: Key distribution using quantum superposition states

Yoshito Kanamori, Seong-Moo Yoo

备注：: 7Pages
发表信息：: International Journal of Network Security & Its Applications 1.2 (2009) 64-70

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

本文提出了一种新的密钥分配协议，该协议不需要预先进行密钥交换，其安全性与BB84量子密钥分配协议相当。我们的协议利用一个光子在叠加态的单比特数据传输，而不是一个经典的电/光信号。该协议的安全性依赖于任意量子态不能被克隆的事实，即不可克隆定理。该协议可以用当前的技术来实现。

英文摘要：

This letter proposes a novel key distribution protocol with no key exchange in advance, which is secure as the BB84 quantum key distribution protocol. Our protocol utilizes a photon in superposition state for single-bit data transmission instead of a classical electrical/optical signal. The security of this protocol relies on the fact, that the arbitrary quantum state cannot be cloned, known as the no-cloning theorem. This protocol can be implemented with current technologies.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

破除叠加攻击的迷思：形式化安全模型与攻击分析

Dispelling Myths on Superposition Attacks: Formal Security Model and Attack Analyses

人们普遍认为，如果允许Adjunct执行叠加查询，并且迫使诚实的参与者在量子态上相干地执行操作，则经典密码协议的安全性会自动被破坏。另一个被广泛接受的直觉是，对交换的消息强制执行测量足以保护协议免受这些攻击。然而，现实要复杂得多。处理叠加攻击的安全模型只考虑无条件安全。相反，考虑计算安全性的安全模型假设所有假定的经典消息都是测量的，这通过构造来禁止叠加攻击的分析。Boneh和Zhandry在Crypto'13的开创性工作中开始研究经典原语的量子计算安全性，但仅限于单方设置。据我们所知，在多党背景下仍然缺少一个等效的模型。在这项工作中，我们提出了第一个计算安全模型考虑叠加攻击的多方协议。我们表明，我们的新的安全模型是可满足的，通过证明著名的一次性垫协议的安全性，并给出了一个同样著名的姚安全两方计算协议的变体上的攻击。这种攻击的事后分析揭示了精确的失败点，产生了非常违反直觉的结果：增加额外的经典通信，这对经典安全性是无害的，可以使协议受到叠加攻击。我们使用这个新传授的知识来构建第一个具体的协议，安全的两方计算，是抵抗叠加攻击。我们的研究结果表明，有没有直接的答案，以提供无论是经典协议的叠加攻击的脆弱性或适应的对策。

2020-07-01cs.CRquant-ph

密码协议的叠加攻击

Superposition Attacks on Cryptographic Protocols

对经典密码协议的攻击通常是通过允许对手向预言机询问来建模的。然后，安全性被定义为要求只要查询满足某些约束，就存在对手无法解决的某些问题，例如计算某条信息。在本文中，我们介绍了一个全新的模型，量子攻击经典的密码协议，其中对手被允许在量子叠加问几个经典的查询。这是一个严格的比标准的攻击，我们认为在这个模型中的几个原语的安全性。我们证明了一个秘密共享方案是安全的阈值$t$在标准模型是安全的叠加攻击，当且仅当阈值降低到$t/2$。我们使用这个结果给所有的NP在公共参考字符串模型的零知识证明。虽然我们的协议是经典的，它是健全的对作弊无界量子证明和计算零知识，即使验证者被允许叠加攻击。最后，我们考虑多方计算，并表明，对于最一般的攻击类型，基于模拟的安全是不可能的。然而，把对手的自然约束，我们展示了一个非平凡的例子，确实可以模拟的协议。

2011-08-31cs.CRquant-ph

利用公共阿贝尔群的三遍协议的不可能性

Impossibility of Three Pass Protocol using Public Abelian Groups

密钥传输协议被设计为将秘密密钥从发起主体传输到网络中的其他实体。三遍协议是Adi Shamir在1980年开发的一种密钥传输协议，其中Alice希望通过不安全的信道向Bob传输秘密消息，并且他们没有任何预先共享的秘密信息。本文证明了在公共阿贝尔群上利用三次通过协议在网络中从一个主体到另一个实体传送秘密密钥的不可能性。如果有可能使用公共阿贝尔群来实现三遍协议，我们就可以在后量子密码学中使用它来传输密钥，从而提供信息论安全性，而不依赖于任何计算困难的问题。

2017-03-17cs.CR

一种简单的密码认证密钥交换协议

Pretty-Simple Password-Authenticated Key-Exchange Protocol

基于DDH问题求解的困难性，我们提出了一个非常简单的密码认证密钥交换协议。该协议具有以下优点：（1）协议中的$y_1$和$y_2$是独立的，因此它们可以预先计算并独立发送。这加快了协议的速度。(2)客户端和服务器可以使用几乎相同的算法。这降低了实施成本，而不会接受重放攻击和滥用实体作为预言机。

2001-10-10cs.CR

密码系统的两种分析方法：盲签名和三次通过协议

Zwei Anwendungen des Paillier-Kryptosystems: Blinde Signatur und Three-Pass-Protocol

本文研究了paillier密码体制，并从它导出了新的方案。首先将paillier的签名转化为盲签名。其次，我们提出了一个三遍协议，它使用同态性质代替Shamir协议的交换性。德语：基于Paillier的密码系统，在两种密码学方法的基础上，提出了一个关于剩余密码的问题。佩里耶的签字人会蒙着眼睛。Paillier的密码系统的同态本征值是一种三次通过协议，也就是无密钥协议。

2012-06-05cs.CR

基于承诺模型构建三遍AKE协议的蓝图

A blueprint for constructing 3-pass AKE protocols under commitment-based models

Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Indra Sistemas de Comunicaciones Seguras（因德拉安全通信系统）

本文提出一种蓝图，基于承诺模型构建安全的三遍认证密钥交换协议，通过会话派生值的带外验证实现认证，并证明KA和KEM原语下存在安全的三遍协议。

2026-05-22cs.CR

更多相关论文收起更多论文

一种面向网关的基于口令的认证密钥交换协议的弱点分析与改进

Weakness Analysis and Improvement of a Gateway-Oriented Password-Based Authenticated Key Exchange Protocol

最近Abdalla等人提出了一种新的面向网关的客户端、网关和认证服务器之间的基于口令的认证密钥交换（GPAKE）协议，每个客户端与一个可信服务器共享一个人类记忆的口令，这样当客户端想要与网关建立共享会话密钥时，就可以求助于服务器进行认证。在这封信中，我们表明，GPAKE的恶意客户端仍然能够通过执行不可检测的在线密码猜测攻击来获取密码信息，并且不能提供隐式密钥确认。最后，提出了一种针对该攻击的对策.

2010-01-18cs.CR

基于容错学习问题的安全远程密码协议

A Secure Remote Password Protocol From The Learning With Errors Problem

针对经典基于离散对数问题的SRP协议面临的量子计算安全威胁，本文提出一种基于LWE问题的后量子SRP协议，经严格证明其兼具抗量子攻击能力与原协议的安全特性。

2025-01-13cs.CR

基于口令的IEEE 1363认证协议的安全性分析

Security Analysis of a Password-Based Authentication Protocol Proposed to IEEE 1363

近年来，人们提出了几种基于口令的认证密钥交换协议。这些协议的目标是安全的，即使样本空间的密码可能是小到足以枚举的离线对手。在2000年的欧洲密码会议上，Bellare、Pointcheval和Rogaway（BPR）提出了一个认证密钥交换的模型和安全定义。他们声称，在理想密码模型（随机预言机）中，加密密钥交换（EKE）核心的双流协议是安全的。Bellare和Rogaway在他们提交给IEEE P1363.2工作组的提案中提出了理想密码的几个实例。从那时起，在理想密码模型中证明基于密码的协议的安全性的兴趣越来越大。例如，Bresson，Chevassut和Pointcheval最近证明了一次加密密钥交换（OEKE）协议在理想密码模型中是安全的。在本文中，我们提出了真实（非理想）密码的例子（包括天真的实现提出的IEEE P1363.2的实例），这将导致破碎的理想化的AuthA协议和OEKE协议的实例。我们的研究结果表明，AuthA协议可以以不安全的方式实例化，并且没有明确定义的（更不用说严格的）方法来区分安全和不安全的实例化。因此，如果没有一个严格的度量标准，理想密码模型的可证明安全性的价值是有限的。

2012-07-23cs.CR

NLHB：一个非线性Hopper Blum协议

NLHB : A Non-Linear Hopper Blum Protocol

在本文中，我们提出了一个轻量级的可证明安全的认证协议称为NLHB协议，这是HB协议的变体。HB协议使用解码线性码的复杂性来防止被动攻击。与此相反，NLHB协议的安全性证明减少被动攻击的问题，一类非线性代码的解码是证明困难。我们证明了现有的被动攻击HB协议族，这有助于大大减少其有效的密钥大小，对NLHB协议是无效的。从证据中，我们得出结论，较小的密钥大小是足够的NLHB协议实现相同级别的被动攻击的安全性作为HB协议。此外，对于这种参数的选择，我们提供了一个实施例的NLHB协议的证明者/验证者的复杂性低于HB协议，使认证非常低成本的设备，如RFID标签。最后，在HB $^{+}$协议的精神，我们扩展了NLHB协议的NLHB $^{+}$协议，并证明了对DET模型中定义的主动攻击类的安全性。

2010-02-12cs.CR

量子头脑中的多方计算（或：叠加安全（量子）零知识）

MPC in the Quantum Head (or: Superposition-Secure (Quantum) Zero-Knowledge)

University of Washington（华盛顿大学）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；NTT Research（NTT研究所）；Bocconi University（博科尼大学）；CISPA

研究将MPC范式推广到量子环境，提出构建零知识协议新方法。基于此给出两个新的三轮协议，一个是NP的零知识论证，安全性归为LWE问题，另一个是QMA的零知识论证，均基于相同假设。

2026-07-08cs.CRquant-ph

基于口令的持久非对称密钥交换

Persistent Asymmetric Password-Based Key Exchange

基于非对称密码的密钥交换是一种密钥交换协议，其中客户端和服务器共享低熵密码，而服务器另外拥有公钥的高熵秘密。对此有简单的解决办法（例如Halevi和Krawczyk（ACM TISSEC 1999）以及Boyarsky（CCS 1999）的改进）。在本文中，我们考虑了这种类型的协议的新威胁：如果服务器的高熵秘密被泄露（例如，由于密码分析、病毒攻击或管理不善），对手可能{ \em quickly}破解大量密码并造成无法计数的损失。在这种情况下，人们不应该期望该协议对于离线字典式攻击是安全的，因为否则，该协议实际上是安全的仅密码密钥交换，其中服务器也仅具有密码（通过使服务器高熵秘密公开）。当然，只有密码的密钥交换不会受到这种威胁，因为服务器根本没有高熵秘密。然而，已知的仅密码密钥交换不是非常有效（注意：我们只考虑没有随机预言机的协议）。这促使我们研究有效和安全的非对称密码密钥交换，以避免新的威胁。在本文中，我们首先提供了一个正式的模型，新的威胁，基本上我们需要主动的对手可以打破$\ell$密码在$α\ell |{\cal D}|$步骤（$α<1/2$）只有一个概率可以忽略不计接近$\exp(-β\ell)$的一些$β>0$。在此基础上，我们构建了一个基于非对称口令的密钥交换框架。我们证明了我们的协议在通常意义上是安全的。我们还表明，它可以防止新的威胁。为了做到这一点，我们引入了一种新的…

2010-09-26cs.CR

因果盒子：量子信息--复合下封闭的处理系统

Causal Boxes: Quantum Information-Processing Systems Closed under Composition

复杂的信息处理系统，例如量子线路、密码协议或多人游戏，自然被描述为由更基本的信息处理系统组成的网络。这种系统的模块化分析需要在组成下封闭的系统的数学模型，即，这些对象的网络也是相同类型的对象。我们提出了这样一个模型，并呼吁相应的系统因果盒。因果框捕捉因果结构的叠加，例如，由因果盒A发送的消息可以是不同顺序的叠加，或者是发送到盒B和盒C的叠加。此外，因果盒可以模拟行为依赖于时间的系统。通过实例化的抽象密码框架与因果盒，我们得到了第一个可组合的安全框架，可以处理任意的量子协议和相对论协议。

2017-03-21cs.CRquant-ph

通过叠加实现的量子令牌混淆：一种使用多基验证与熵驱动演化的后量子安全框架

Quantum Token Obfuscation via Superposition: A Post-Quantum Security Framework Using Multi-Basis Verification and Entropy-Driven Evolution

针对量子计算对传统令牌混淆的威胁，本文提出一种利用量子叠加、多基验证与熵驱动演化的后量子安全框架，实验证实其在防止未授权重构方面具有极高安全性与零攻击成功率。

2025-06-26cs.CRquant-ph

量子糖果的数字签名

Digital signatures with Quantum Candies

量子糖果（Quantum candies，简称Qandies）是一种教学用的简单模型，它直观地描述了量子信息处理（quantum information processing，简称QIP）中的许多概念，不需要理解或利用叠加，也不需要使用复杂的代数。近年来，量子密码学的一个研究热点是量子数字签名（QDS），涉及使用量子方法安全地签署经典位的协议。在本文中，我们展示了如何“Qandy模型”可以用来描述三个QDS协议，以提供一个重要的和潜在的实际例子的权力“无叠加”的量子信息处理，个人没有背景知识的领域。

2021-12-17cs.CRphysics.ed-phquant-ph