论量子互联网上的零知识证明
On Zero-Knowledge Proofs over the Quantum Internet
AI总结：
本文提出一种基于量子态估计困难性的量子身份认证零知识证明协议，将Schnorr经典ZKP逻辑应用于量子电路，并给出安全性界限，以面向未来量子互联网应用。
摘要：
本文提出了一种用于量子身份认证（QIA）协议的新方法。将源于Schnorr的经典零知识证明（ZKP）逻辑应用于量子电路和算法中。这种新颖的方法给出了一种精确的方式，证明者$P$可以通过将某个秘密封装在量子态中，再经由量子信道发送给验证者$V$，从而证明自己知道该秘密——由此实现一种ZKP，其中窃听者或篡改行为可以通过故障安全设计被检测出来。这一目标的实现，是通过从离散对数问题的困难性转向量子态估计的困难性来完成的。本文给出了一种可以实现该目标的方法，并提供了该协议安全性的一些界限。随着“量子互联网”的预期到来，此类协议和思想可能很快在现实世界中获得应用并得以执行。
英文摘要：
This paper presents a new method for quantum identity authentication (QIA) protocols. The logic of classical zero-knowledge proofs (ZKPs) due to Schnorr is applied in quantum circuits and algorithms. This novel approach gives an exact way with which a prover $P$ can prove they know some secret by encapsulating it in a quantum state before sending to a verifier $V$ by means of a quantum channel - allowing for a ZKP wherein an eavesdropper or manipulation can be detected with a fail-safe design. This is achieved by moving away from the hardness of the Discrete Logarithm Problem towards the hardness of estimating quantum states. This paper presents a method with which this can be achieved and some bounds for the security of the protocol provided. With the anticipated advent of a `quantum internet', such protocols and ideas may soon have utility and execution in the real world.
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