58、量子世界中的经典密码协议探索

量子世界中的经典密码协议探索

在当今的科技发展中，量子计算技术的崛起对传统的密码学协议提出了新的挑战和机遇。本文将深入探讨量子世界中的经典密码协议，包括模块化组合、零知识知识论证、通用可组合安全等方面的内容。

1. 模块化组合

在大型协议的设计中，将一个给定的任务分解为子任务，完成这些子任务，然后将这些模块作为构建块（子例程）用于解决初始任务是常见的做法。通过混合模型来形式化这一范式。

1.1 G - 混合模型协议

在 G - 混合模型中，协议 $\Pi_G$ 可以访问实现理想功能 G 的可信方。对于该模型中的每个对手 $\hat{B} H$，可以类似地定义 $M {\hat{B} H}$ 和 $EXEC {\Pi_G, \hat{B} H, Z}$。如果对于所有多项式时间量子图灵机 Z 和所有 $\sigma$，都有 $EXEC {\Pi_G, \hat{B} H, Z} \approx IDEAL {F, \hat{B}_I, Z}$，则称 $\Pi_G$ 在 G - 混合模型中量子独立模拟理想功能 F。

1.2 协议组合

假设有 G - 混合模型中的协议 $\Pi_G^1$ 和实现 G 的协议 $\Pi_2$。将 G 的调用替换为 $\Pi_2$ 的调用的操作按自然方式进行：$\Pi_1$ 中的机器初始化 $\Pi_2$ 中的机器并暂停；$\Pi_2$ 中的机器执行 $\Pi_2$ 并生成输出；然后 $\Pi_1$ 使用这些输出恢复执行。组合后的协议表示为 $\Pi_{\Pi_2}^1$。

1.3