Design and Analysis of Pairing-Friendly Elliptic Curves for Cryptographic Primitives
本研究围绕配对友好椭圆曲线展开，构建其构造与安全评估框架，同时针对基于身份加密的密钥托管等问题，提出两种无托管的安全加密与签名方案，为资源受限环境下的高安全密码应用提供支撑。
2023-07-13 cs.CR
Code-based Cryptography: Lecture Notes
本文为后量子密码学课程讲义，介绍了即使面对量子对手也安全的基于编码的密码学基础，重点探讨了作为诸多密码学原语安全性基础的译码问题及McEliece等加密方案。
2023-04-07 cs.CR
A new multivariate primitive from CCZ equivalence
针对后量子多变量密码方案的构建问题，本文提出一种基于CCZ等价性的更通用的多变量密码原语构建方法，拓展了传统仿射等价的构建思路。
2025-06-13 cs.CR
Ubic: Bridging the gap between digital cryptography and the physical world
Saarland University（萨尔兰大学）；Max Planck Institute for Informatics（马克斯·普朗克信息学研究所）
计算技术的进步越来越模糊了数字领域和物理世界之间的界限。虽然研究界已经开发了大量的密码原语，并证明了它们在全数字通信中的可用性，但由于可用性方面的原因，其中许多尚未进入现实世界。我们的目标是朝着将数字密码学更紧密地集成到现实世界的互动中迈出新的一步。我们描述Ubic，一个框架，允许用户弥合数字加密和物理世界之间的差距。Ubic依靠盔装显示器（如谷歌眼镜）、资源友好型计算机视觉技术以及数学上合理的密码原语，为用户提供更好的安全性和隐私保障。该框架涵盖了关键的密码原语，如安全识别，使用一种新的安全物理文档格式的文档验证，以及内容隐藏。为了做出实用价值的贡献，我们专注于使Ubic尽可能简单，易于部署和用户友好。
2014-07-24 cs.CR cs.CV
Quantifying the Leakage of Quantum Protocols for Classical Two-Party Cryptography
我们研究两个不信任方之间的量子协议。通过采用一个相当严格的正确性定义--保证诚实的参与者只获得正确的结果--我们可以证明，每个实现非平凡经典原语的严格正确的量子协议必然会向不诚实的参与者泄露信息。这将已知的不可能性结果扩展到所有非平凡的原语。我们提供了一个框架来量化这种泄漏，并认为泄漏是一个很好的措施，提供给玩家的隐私由一个给定的协议。我们的框架还涵盖了两个参与者得到可信第三方帮助的情况。我们表明，尽管有一个值得信赖的第三方的帮助下，球员不能放大任何原始的加密力量。我们所有的结果甚至对量子诚实但好奇的对手也成立，他们诚实地遵守协议，但净化他们的行为，并在协议结束时应用不同的测量。作为具体的例子，我们建立了标准的通用两方原语，如不经意传输泄漏的下限。
2015-01-07 cs.CR quant-ph
Protocol Agent: What If Agents Could Use Cryptography In Everyday Life?
Agent0；MetaMask (Consensys)（MetaMask（Consensys））
协议代理通过引入基准评估代理在日常生活中使用密码学技术的能力，提升通信效率与安全性。
2026-02-01 cs.CR
Privacy-Preserving Authentication: Theory vs. Practice
本文探讨了隐私保护认证在理论与实践中的差距，分析了零知识证明等密码学原语实现匿名凭证的潜力，并以EUDIW为例研究了其广泛采用的障碍及向后量子密码学的过渡。
2025-03-04 cs.CR
One-Wayness in Quantum Cryptography
本文研究量子单向状态生成器 OWSGs，推广其定义并证明其与弱 OWSGs、量子数字签名及多种量子密码原语之间的等价或蕴含关系。
2024-05-08 cs.CR quant-ph
Revocable Cryptography from Learning with Errors
基于量子不可克隆原理和带误差学习问题的量子亚指数难度，构造了具有密钥撤销能力的多种密码原语，核心是使Dual-Regev加密方案可撤销。
2023-10-12 cs.CR quant-ph
Ciphertext Malleability in Lattice-Based KEMs as a Countermeasure to Side Channel Analysis
Hensoldt France SAS（Hensoldt法国公司）；LTCI Télécom Paris（电信巴黎学院 LTCI）；Palaiseau France（帕莱索法国）
本文提出利用密文可变性作为对策，以对抗基于格的后量子密码学中侧信道攻击的漏洞，并扩展了对FrodoKEM不同安全级别的攻击分析。
2025-12-18 cs.CR
Towards A Correct Usage of Cryptography in Semantic Watermarks for Diffusion Models
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）
针对 Gaussian Shading 语义水印在密码学使用、无损证明和密钥管理上的问题，本文重新审视密码学原语，提出基于 IND$-CPA 的通用无损证明，并讨论其安全、效率与生成质量配置。
2025-03-14 cs.AI cs.CR cs.CV
Black-Hole Radiation Decoding is Quantum Cryptography
本文提出研究高能物理现象与标准密码学原语存在性之间的等价关系，首次证明了黑洞辐射解码的难度与多种安全量子密码学原语（如比特承诺和遗忘传输协议）在存在性上等价，为安全密码学的存在提供了物理学证明。
2023-05-21 cs.CR quant-ph
On the computational hardness needed for quantum cryptography
在经典的计算模型中，单向函数（OWF）对于计算密码学来说是最小的：它们对于几乎任何无法实现计算上无界的对手的密码应用都是必不可少的。然而，在量子环境中，OWF似乎不是必需的（Kretschmer 2021; Ananth等人，Morimae和Yamakawa 2022），并且这样的最小原语是否存在的问题仍然是开放的。我们考虑双量子对--有效的采样，统计上远，但计算上无法区分的（混合）量子态对。在Yan（2022）的工作基础上，该工作表明了量子对和统计承诺方案之间的等价性，我们证明了量子对对于一大类量子密码应用是必要的。具体来说，我们构建的承诺计划，不经意的传输，一般的安全多方计算，以及从$\mathsf{QCZK}$证明，从基本上任何非平凡的语言的最低版本的双。我们还构造了量子计算零知识（$\mathsf{QCZK}$）证明所有的$\mathsf{QIP}$从任何一对。这表明，对于大部分量子密码学来说，双对扮演着与经典环境中OWF相似的角色：它们易于描述，必不可少，也是证明原语之间等价性的关键。
2022-11-24 cs.CR quant-ph
Equivalence Between Average-Case Hardness of Learning and Cryptography for Mixed Quantum States
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）
本研究证明混合量子态学习的平均情况困难性（AHL）等价于不可有效验证的单向态生成器（IV-OWSG）的存在，还得到SWAP预言机下IV-OWSG与OWSG的分离结果，解决了该领域的一个开放问题。
2026-08-17 cs.CR quant-ph
Primitive Vector Cipher(PVC): A Hybrid Encryption Scheme based on the Vector Computational Diffie-Hellman (V-CDH) Problem
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
原始向量密码（PVC）基于V-CDH问题提出，结合矩阵密码学与Diffie-Hellman密钥交换，通过双层设计实现强安全性和高效并行处理。
2025-12-03 cs.CR
CountCrypt: Quantum Cryptography between QCMA and PP
本研究通过构建幺正神谕证明CountCrypt类量子密码原语在BQP=QCMA下可存在、在BQP=PP下会被破解，且单向谜题是该类的最小原语，拓展了先前的量子神谕分离研究。
2025-10-06 cs.CR quant-ph
Simultaneous Haar Indistinguishability with Applications to Unclonable Cryptography
该研究提出同时态不可区分性问题，证明纠缠参与者无法区分独立与相同Haar随机态分布，以此首次构造标准模型下带量子密钥的不可区分安全不可克隆加密，还拓展至单解密者加密等领域。
2024-05-16 cs.CR quant-ph
Quantum Security of Cryptographic Primitives
我们将量子安全称为IT安全领域，处理一方或多方可以访问量子硬件的场景。这包括后量子密码学（即设计用于抵抗量子对手的传统密码学）和量子密码学（即设计用于在量子基础设施上原生运行的安全协议，例如量子密钥分发）。在这项工作中，我们提出了量子安全场景的第一个系统分类，对于每一个场景，我们都回顾了主要的工具和结果，并提出了新的工具和结果。我们通过识别四个不同的量子安全类或域来实现这一目标，每个量子安全类或域都包含与特定场景相关的安全概念和结构。我们从类QS0开始，它是“经典密码学”（意味着没有考虑量子场景）。关于后量子密码学，我们引入了类QS1，在那里我们详细讨论了设计一个经典的加密对象时出现的问题，这意味着要抵抗具有本地量子计算能力的对手，我们提供了一个分类时，考虑可证明的安全性在这种情况下可能的量子安全性减少。在混合经典量子模型方面，在安全类QS2中，我们详细讨论了这些场景出现的可能场景，以及在量子预言机访问方面正确的形式化应该是什么。最后，在QS3类中，我们考虑了所有那些被设计为在量子硬件上原生运行的密码构造。我们相信，我们在这项工作中介绍的框架将成为科学界解决在量子世界中正式化合理结构和安全概念时所产生的挑战的宝贵工具。
2017-05-05 cs.CC cs.CR quant-ph
Benchmarking Post-Quantum Cryptography in Lightweight Virtualization Environments on Embedded Hardware
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Fraunhofer AISEC（弗劳恩霍夫AISEC研究所）；CarByte Engineering GmbH（CarByte工程有限公司）
本研究在嵌入式ARM硬件上对比原生、容器和单内核三种环境下的后量子密码性能，发现虚拟化开销与密码成本成反比，算法选择对昂贵方案性能影响最大。
2026-09-22 cs.CR
Block encryption of quantum messages
在现代密码学中，分组加密是基本的密码原语。然而，块加密不可能达到一次性密码本的安全性。量子力学改变了现代密码学，大量的研究表明量子密码学可以超越传统密码学的局限性。本文提出了一种新的私有量子加密构造模式--$\mathcal{EHE}$，它是一种非常简单的从经典基元构造量子加密的方法。基于$\mathcal{EHE}$模型，利用伪随机函数构造了一个量子分组加密方案.如果伪随机函数是标准安全的，我们的方案在选择明文攻击下是不可分辨加密。如果伪随机函数在密钥空间上是置换的，我们的方案可以达到完美的安全性。在我们的方案中，密钥可以重复使用，而随机性不能，所以$2n$位密钥可以用于指数次数的加密，其中随机性将在每次加密时被刷新。因此，$2n$位密钥可以完美地加密$O(n2^n)$量子位，并且如果$2n$位密钥只被重复使用指数次，则完美的保密性不会被破坏。与量子一次一密（QOTP）方案相比，该方案具有与QOTP方案相同的安全性，且秘密密钥可以重复使用（无论窃听是否存在）。因此，完全安全加密（香农理论）的限制在量子环境中被打破。此外，我们的方案可以被看作是对量子密码学中的公开问题“如何无条件地重用或回收私钥量子加密的整个密钥”的一个积极的回答。为了在物理上实现QBE方案，我们只需要实现两种单量子比特门（Pauli $X$门和Hadamard门），因此它是当前量子技术所能达到的。
2018-12-14 cs.CR
Pseudo-Entanglement is Necessary for EFI Pairs
该研究证明EFI对的存在意味着伪纠缠的存在，确立伪纠缠为多数计算密码学的新最小假设，强化了密码学与物理世界的联系。
2024-10-10 cs.CR quant-ph
Empirical Evaluation of Large Language Models for Migration of Code Fragments to Post-Quantum Cryptography
Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）
评估大型语言模型在将经典密码代码片段迁移至后量子密码中的能力，通过微调GPT-4.1-mini实现92.5%的功能正确率，优于零样本基线。
2026-06-05 cs.CR
Revocable Encryption, Programs, and More: The Case of Multi-Copy Security
针对现有可撤销密码系统仅支持单量子态副本、多副本时完全不安全的问题，首次在预言机模型中实现了支持多副本安全的可撤销加密和可撤销程序，为不可克隆密码学开辟新方向。
2025-04-14 cs.CR quant-ph
Uncloneable Cryptography
不可克隆定理断言，与经典信息不同，量子信息不能被复制。这种看似不受欢迎的现象在量子密码学中得到了利用。不可复制密码学研究的是不可能复制的环境，并实现了经典上无法实现的安全形式。第一个发现和分析的例子是在现金的背景下。一方面，我们希望用户持有现金;另一方面，现金应该难以伪造。量子货币使用不可克隆定理的变体，使伪造成为不可能。在过去的十年里，这个领域在各个方向上发展：几种量子货币，如经典可验证的，局部可验证的，半量子的，量子硬币和量子闪电。引入了新的不可克隆原语，如不可克隆签名、经典软件的量子拷贝保护、伪随机态和几种不可克隆的加密形式。这项工作是对这些主题的温和介绍。
2022-10-25 cs.CR quant-ph
From Worst-Case Hardness of $\mathsf{NP}$ to Quantum Cryptography via Quantum Indistinguishability Obfuscation
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；NTT Social Informatics Laboratories（NTT社会信息学实验室）；NTT Research Center for Theoretical Quantum Information（NTT理论量子信息中心）
本文研究量子不可区分混淆的能力，基于量子iO和NP的最坏情况硬度构建了量子密码学原语，如伪随机单元ary、量子公钥加密等，并提出了新的经典iO构造方法。
2025-06-24 cs.CC cs.CR quant-ph
Cryptographic One-way Function Based on Boson Sampling
寻求对量子计算机具有鲁棒性的实用密码原语对于密码学领域至关重要。在众多不同的密码原语中，单向函数作为更复杂的密码协议的基本构建块脱颖而出，并且在现代非对称密码学中发挥着核心作用。我们提出了一个数学单向函数，它依赖于粗粒度玻色子采样。在经典和量子计算机的背景下，讨论的功能的评价和反演。目前的结果表明，玻色子采样的范围和力量可能超越量子霸权的证明，并为密码学应用铺平道路。
2019-07-03 cs.CR quant-ph
A Modular Approach to Unclonable Cryptography
提出不可克隆可穿刺混淆（UPO）新概念，基于此为公钥量子货币、量子拷贝保护等不可克隆密码学原语提供模块化构造，并给出标准模型下的新结果与候选构造。
2024-04-23 cs.CR quant-ph
Classifying Implementations of Cryptographic Primitives and Protocols that Use Post-Quantum Algorithms
Northeastern University（东北大学）；Cisco（思科）
本文提出了一种对使用后量子算法的密码原语和协议实现进行分类的方法，通过分析密钥交换、数字签名及SNARK生成库，实现了高准确率的区分和识别。
2026-01-10 cs.CR
Lossy Cryptography from Code-Based Assumptions
本文提出新的代码假设密集-稀疏LPN，基于此构建有损陷门函数，实现首个后量子替代方案，并得到亚指数安全的抗碰撞哈希函数。
2024-02-06 cs.CC cs.CR cs.IT
Impossibility of composable Oblivious Transfer in relativistic quantum cryptography
我们研究了加密原语不经意传输;这种资源的可组合结构将允许以安全的方式进行任意多方计算，即以分布式方式计算函数，同时保持来自不同各方的输入私有。首先，我们回顾了一个框架，使我们能够分析组合的经典和量子密码协议在狭义相对论：抽象密码实现的因果盒。然后，我们（1）探索并形式化文献中发现的不同版本的不经意传输，（2）证明它们的等价性在相对论量子环境中也成立，（3）表明在相对论环境中，不信任代理之间的经典或量子通信不可能组合地构建任何这些版本的不经意传输，（4）证明了这种不可能性也适用于多方计算;（5）给出了不经意传输和比特提交之间的一种相互构造。
2021-06-21 cs.CR quant-ph
Quantum cryptography with classical communication: parallel remote state preparation for copy-protection, verification, and more
量子力学效应使得构造经典上不可能的密码原语成为可能。例如，量子复制保护允许程序以量子态编码，使得程序可以被评估，但不能被复制。这些加密原语中的许多是两方协议，其中一方Bob具有完全的量子计算能力，另一方Alice只需要向Bob发送随机的BB84状态。在这项工作中，我们将展示如何这样的协议可以一般地转换成爱丽丝是完全经典的，假设鲍勃不能有效地解决LWE问题。特别是，这意味着（经典）Alice和（量子）Bob之间的所有通信都是经典的，但他们仍然可以使用加密原语，如果双方都是经典的，这是不可能的。我们应用这个转换过程来获得量子密码协议与经典的不可克隆加密，复制保护，加密数据上的计算，和可验证的盲委托计算的通信。我们的研究结果的关键技术成分是一个经典的指示并行远程状态准备BB84国家的协议。这是（经典）Alice和（量子多项式时间）Bob之间的多轮协议，允许Alice证明Bob必须准备好$n$均匀随机的BB 84状态（直到他的空间上的基的改变）。此外，爱丽丝知道鲍勃准备了哪些特定的BB84状态，而鲍勃自己却不知道。因此，该协议结束时的情况（几乎）等同于Alice向Bob发送$n$随机BB 84状态的情况。这使得我们能够以通用和模块化的方式通过我们的远程状态准备协议来替换现有协议中准备和发送BB84状态的步骤。
2022-09-06 cs.CR quant-ph
Exponential Quantum One-Wayness and EFI Pairs
本研究定义了不可高效验证的单向态生成器（IV-OWSGs），证明其与EFI对在指数损失下等价，并建立了混合态下OWSG、IV-OWSG与EFI对之间的蕴含关系，推进了量子密码学基础原语关联的理解。
2024-04-21 cs.CR quant-ph
Mapping Quantum Threats: An Engineering Inventory of Cryptographic Dependencies
Platinum Ciber
本文提出了一项工程清单，用于识别依赖于量子脆弱非对称密码学的技术，以评估量子计算对现有密码学体系的影响。
2026-03-03 cs.CR
Smart contracts meet quantum cryptography
我们提出了这样一个想法，即经典区块链和智能合约不仅对经典密码学，而且对量子密码学都是潜在的有用原语。抽象地说，智能合约是一种功能，允许各方存入资金，并在满足算法可检查的条件时释放资金，因此可以作为一种正式的工具来实施货币激励。在这项工作中，我们给出了在量子环境中使用智能合约的第一个例子。我们描述了一个简单的混合经典-量子支付系统，其主要成分是能够处理有状态智能合约的经典区块链和量子闪电，这是Zhandry引入的公钥量子货币的加强[Eurocrypt 2019]。我们的混合支付系统使用量子态作为钞票和经典的区块链来解决纠纷并跟踪有效的序列号。它有几个理想的属性：它是分散的，不需要信任任何单一实体;支付与量子通信一样快，无论用户总数如何;当量子钞票损坏或丢失时，合法所有者可以恢复损失的价值。
2019-07-02 cs.CR quant-ph
Cryptography from Noisy Storage
我们展示了如何基于量子比特的量子存储是有噪声的这一现实假设来实现加密原语。因此，我们考虑个人存储攻击，即不诚实的一方试图单独存储每个传入的量子位。我们的模型类似于束缚量子存储的模型，然而，我们考虑了一个受当今技术启发的显式噪声模型。为了说明这个新模型的强大功能，我们证明了不经意传输（OT）协议对于任何数量的量子存储噪声都是安全的，只要诚实的玩家可以执行完美的量子操作。我们的模型还允许协议的安全性，以应对诚实玩家操作中的噪声，并实现更高级的任务，如安全识别。
2008-06-20 cs.CR quant-ph
Cryptography without Long-Term Quantum Memory and Global Entanglement: Classical Setups for One-Time Programs, Copy Protection, and Stateful Obfuscation
本文利用仅支持经典查询的预言机与半量子令牌，在无长期量子存储器和全局纠缠条件下构造半量子 OTP、RAM 混淆，并进一步实现长命一次性程序与复制保护。
2025-05-13 cs.CR quant-ph
Quantum Cryptography and Hardness of Non-Collapsing Measurements
该研究提出采样复杂性类SampPDQP，证明其平均难度可支撑单向谜题（OWPuzzs），同时引入分布抗碰撞谜题（dCRPuzzs）并明确其与SampPDQP、现有密码原语的推导关系，为量子密码原语提供了不依赖单向函数的难度假设基础。
2025-10-06 cs.CC cs.CR quant-ph
Less is More: On Copy Complexity in Quantum Cryptography
UCSB（加州大学圣塔芭芭拉分校）；NYU（纽约大学）
本文提出了一种通用方法，将单副本安全性提升到多副本安全性，并在量子密码学多个领域取得新成果。
2026-03-09 cs.CR quant-ph
Using Simon's Algorithm to Attack Symmetric-Key Cryptographic Primitives
我们提出了量子信息和经典密码学领域之间的新联系。特别是，我们提供的例子中，西蒙的算法可以用来显示常用的加密密钥原语的不安全性。具体来说，这些示例包括3轮Feistel网络的量子加密和CBC-MAC上的伪造攻击，该伪造攻击为仅查询其他消息（相同长度）的选择前缀消息伪造标签。我们假设一个对手有量子预言机访问各自的经典原语。Kaplan等人最近在独立工作中也取得了类似的结果。我们的研究结果为密码方案的后量子安全性提供了新的思路，并强调需要根据量子攻击者重新审视密码结构的经典安全性证明。
2017-01-31 cs.CR quant-ph
Cryptography In the Bounded Quantum-Storage Model
假设对手的量子存储器是有界的，我们开始研究具有无条件安全性的两方密码原语。我们表明，不经意的传输和比特承诺可以在这个模型中使用协议，其中诚实的当事人不需要量子存储器，而一个敌对的球员需要量子存储器的大小至少为n/2，以打破协议，其中n是传输的量子比特的数量。这与经典的有界记忆模型形成了鲜明的对比，在经典的有界记忆模型中，我们只能容忍对手的记忆大小是诚实玩家记忆大小的二次方。我们的协议是高效的，非交互式的，可以使用当今的技术来实现。在技术方面，建立了一个新的包含最小熵的熵测不准关系。
2006-07-14 cs.CR quant-ph
General Linear Group Action on Tensors: A Candidate for Post-Quantum Cryptography
从Monteard和Yung（Crypto '90）的单向组动作框架开始，我们重新审视基于组动作的密码学。由于经典算法的进步（例如，图同构）和量子算法（例如，离散对数）。我们提出了张量上的一般线性群作用，作为一个新的候选人，建立基于群作用的密码学。最近的作品（Futorny-Grochow-Sergeichuk，Lin. Alg.应用程序、2019）表明，基本的算法问题，张量同构问题，是最难的一个同构测试问题所产生的领域，包括编码理论，计算群论，和多元密码学。我们提出的证据来证明这一建议的可行性，从国家的最先进的启发式算法，理论算法和硬度的结果，以及量子算法的综合研究。然后，我们引入了一个新的概念，称为伪随机组动作，以进一步发展基于组动作的密码学。简而言之，给定一个作用于集合$S$的群$G$，我们假设很难区分$(s, t)$的两个分布，要么是从$S\times S$中均匀选择的，要么是$s$从$S$中随机选择的，而$t$是$g\in G$对$s$应用随机群作用的结果。这包含了经典的决策Diffie-Hellman假设，当专门针对一个特定的群体行动。我们仔细分析了各种攻击策略，支持张量的一般线性群作用作为这一假设的候选人。最后，基于单向群作用假设和伪随机群作用假设建立了几个密码原语的量子安全性。
2019-06-11 cs.CR quant-ph
Obfuscated Quantum and Post-Quantum Cryptography
School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales（新南威尔士大学电气与电信学院）
本文提出了一种结合量子密钥分发和后量子密码学的新型安全通信系统，通过动态混淆和无GPS量子同步协议实现高安全性与实时性。
2025-10-08 cs.CR quant-ph
Unclonable Cryptography in Linear Quantum Memory
NTT Research（NTT研究所）；Stanford University（斯坦福大学）
研究一次性签名等量子签名令牌，此前相关协议量子存储器需求大，本文开发新技术，显著减小量子密钥大小，在某些情况达渐近最优，为不可克隆密码学发展助力。
2026-07-29 cs.CR quant-ph
A New World in the Depths of Microcrypt: Separating OWSGs and Quantum Money from QEFID
本研究通过构造量子酉预言机，证明EFI对（含QEFID）存在而OWSGs不存在，从而分离了微密码学中的两类最小假设，并解决了开放问题，暗示高效验证算法可带来更强原语。
2025-02-05 cs.CR quant-ph
Composable security in relativistic quantum cryptography
相对论协议被提出来克服经典和量子密码中的一些不可能结果。在这种情况下，我们会考虑到诚实玩家的位置，并利用信息传播速度不能超过光速的事实来限制不诚实代理人的能力。例如，已经提出了各种相对性比特承诺协议。虽然它已被证明，位承诺是足够的构造不经意的传输，从而多方计算，组成特定的相对论协议，以这种方式是已知的是不安全的。一个可组合的框架需要执行这样的模块化安全分析的建设计划，但没有已知的框架可以处理模型的计算在闵可夫斯基空间。通过实例化的系统模型，从抽象密码学框架与因果盒，我们得到这样一个可组合的框架，其中消息被分配在闵可夫斯基空间（或其叠加）的位置。这使我们能够分析相对论协议，并得出新的可能性和不可能性的结果。我们证明了：（1）抛硬币可以从原始的延迟信道中构造出来;（2）有偏抛硬币、比特承诺和延迟信道在没有进一步假设的情况下都是不可能的;（3）改进延迟信道是不可能的。注意，不可能性结果也适用于计算和有界存储设置。这意味着在特别是非组合性的所有建议的相对论位承诺协议，位承诺在有界存储模型，并有偏见的抛硬币。
2018-06-05 cs.CR quant-ph
Policy-Governed Post-Quantum Migration for Legacy Microservices Using Ephemeral Sidecar Architectures
针对遗留微服务直接迁移至后量子密码学的困难，提出基于临时边车架构的策略驱动迁移框架PG-PQMES，实现无需修改代码的透明迁移，显著降低迁移时间、停机与开销。
2026-09-15 cs.CR
Cloning Games: A General Framework for Unclonable Primitives
量子力学强大的不可克隆原理可以被用来实现有趣的原语，称为不可克隆原语，这是不可能实现的经典。在过去的几年里，我们目睹了新的不可克隆的原始人的激增。虽然以前的工作主要集中在建立可行性结果，另一个同样重要的方向，即理解不同的不可克隆原语之间的关系仍处于初期阶段。下一步，我们需要对不可克隆的原语进行更系统的研究。为此，我们引入了一个新的框架，称为克隆游戏。这个框架捕获了许多基本的不可克隆原语，如量子货币，复制保护，不可克隆加密，单解密器加密等等。通过对不同类型的克隆博弈的推理，我们得到了不可克隆密码学的许多有趣的含义，包括：1。我们获得了第一个信息理论上安全的单解密器加密的一次性设置的建设。2.在量子随机预言机模型中，基于BB84态构造了不可克隆加密，改进了以往的工作，即使用陪集态。我们的工作也为以前的工作提供了一个简单的安全性证明。3.在BB84态量子随机预言机模型中，对单比特点函数的拷贝保护进行了构造，改进了以往使用陪集态的工作，并给出了一个更简单的证明. 4.我们建立了不同的挑战分布的复制保护方案和单解密器加密方案之间的关系。5.最后，我们提出了一个新的一次性加密与证明删除的建设。
2023-02-03 cs.CR quant-ph
Founding Quantum Cryptography on Quantum Advantage, or, Towards Cryptography from $\mathsf{\#P}$-Hardness
该研究基于$\u206a\mathsf{P^{\\#P}}$\u206c难度的数学问题与量子优势猜想，构建了量子比特承诺等密码原语，证明三类难度假设等价，且无需经典密码学存在的前提。
2024-10-10 cs.CR quant-ph
Physical-Layer Security: Combining Error Control Coding and Cryptography
在本文中，我们考虑串联错误控制编码和密码设置的{ \em窃听信道}由于Wyner。在典型的通信系统中，加密应用程序在物理层之上的层上运行，并假设信道是无错误的。然而，在任何实际应用中，友好用户和被动窃听者的通道都不是没有错误的，Wyner的窃听模型解决了这种情况。使用这个模型，我们显示了一个共同的密码原语，即基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的密钥流生成器的安全性，可以加强利用物理层的属性。可以使被动窃听者在破解基于LFSR的密码系统时经历更大的困难，使得发现秘密密钥的计算复杂性增加了几个数量级，或者完全不可行。这一结果显示了两个快速相关攻击最初提出的迈耶和Staffelbach，由于窃听信道模型的信道错误的上下文中。
2009-04-16 cs.CR cs.IT math.IT
PPP-Completeness with Connections to Cryptography
多项式鸽子洞原理（Polynomial Pigeonhole Principle，PPP）是TFNP的一个重要子类，与基本密码原语的复杂性有着深刻的联系：抗冲突哈希函数和单向排列。与TFNP的大多数其他子类相比，PPP没有完整的问题。我们的工作确定了第一个PPP完全问题，没有任何电路或图灵机明确给出的输入，因此，我们回答了一个长期悬而未决的问题[Papadimitriou 1994]。具体来说，我们表明，约束SIS（cSIS），一个广义的版本，著名的短解问题（SIS）从基于格的密码学，是PPP完全的。为了给我们的约束SIS减少背后的直觉，我们确定了另一个PPP完全问题的输入电路，但密切相关的格问题。我们把这个问题称为BLICHFELDT，它是与格理论中的Blichfeldt基本定理相关的计算问题。基于PPP与抗碰撞哈希函数的内在联系，我们使用我们的完整性结果来构建第一个自然哈希函数族，该函数族在最坏情况下捕获所有抗碰撞哈希函数的硬度，即在最坏情况下它是自然和通用的。我们的散列函数家族与SIS非常相似，这使我们得到了第一个候选的抗碰撞散列函数，它在平均情况下既自然又通用。最后，我们的研究结果丰富了我们对PPP，格问题和其他具体的密码学假设，如一般群上的离散对数问题之间的联系的理解。
2018-08-20 cs.CC cs.CR
Quantum One-Way Functions and Related Cryptographic Primitives
Institute of Electronic Structure & Laser (IESL), FORTH（电子结构与激光研究所）；Center for Quantum Science & Technologies (FORTH-QuTech)（量子科学与技术中心）
本文综述量子单向函数及相关量子态原语，讨论其概念关系与安全假设，关注物理可实现性等问题，为密钥分发外实用量子密码原语发展指明方向。
2026-08-07 cs.CR math-ph math.MP
QPP and HPPK: Unifying Non-Commutativity for Quantum-Secure Cryptography with Galois Permutation Group
本文提出统一框架，结合QPP与HPPK，利用伽罗瓦置换群的非交换性，实现量子安全的对称加密、密钥封装与数字签名，具有紧凑尺寸和高效性能。
2024-02-07 cs.CR quant-ph
Towards quantum machine learning for assessing the resilience of post-quantum cryptography
Institute of Theoretical and Applied Informatics（理论与应用信息研究所）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）
研究尝试利用量子生成对抗网络（QGANs）评估后量子密码学弹性，通过将基于哈希数字签名概率分布加载到量子计算机内存的示例应用，证实近期混合量子 - 经典方法有此能力，为利用量子计算攻击后量子密码原语迈出第一步。
2026-07-16 cs.CR cs.LG quant-ph
A Meta-Complexity Characterization of Quantum Cryptography
该研究首次给出量子密码原语的元复杂性刻画，证明单向谜题存在等价于量子可采样分布上近似柯尔莫哥洛夫复杂度或概率估计的平均情况困难性，并指出现有技术难以用NP/QMA问题或其他元复杂性问题做相对化刻画。
2024-10-07 cs.CC cs.CR quant-ph
