We present a modular hierarchy of private delegated quantum computation protocols tailored to user-level and industry-level settings and parameterized by the quantum resources available to the client. For each protocol, we specify the client capabilities, delegated gate set, adversarial model, transcript leakage and resulting privacy claims. The hierarchy separates QOTP state privacy under declared leakage from leakage-dependent transcript-level angle ambiguity, compiler- and leakage-function-dependent structural privacy, and output privacy, clarifies when public Clifford operations can be evaluated on quantum-one-time-pad encrypted data by classical key updates, and identifies where non-Clifford privacy, non-collusion or additional primitives are required. The classical-client branch uses a persistent common-node, matching-hidden split-QOTP together with shuffled finite-grid $r$-share sign-randomized angle sharing to obtain leakage-relative state hiding under an explicit $ε_{\mathrm{key}}$ key-hiding condition and transcript-level unlinkability under hidden-matching assumptions under an explicit non-total-collusion and leakage model. The angle-sharing primitives provide transcript ambiguity under explicit leakage assumptions, not universal blindness. The trap-based layer provides detection under stated assumptions, but it is not a stand-alone malicious-security proof.


翻译:我们提出了一种模块化分层的私有委托量子计算协议体系,专门针对用户级和产业级场景设计,并以客户端可用的量子资源为参数化依据。针对每个协议,我们明确了客户端能力、委托门集、对抗模型、通信记录泄露及由此产生的隐私声明。该体系将量子一次性填充(QOTP)状态隐私(在声明泄露条件下)与依赖泄露的通信记录级角度模糊性、编译器及泄露函数相关结构性隐私、以及输出隐私相分离;阐明了在何种情况下,可通过经典密钥更新在量子一次性填充加密数据上评估公开克利福德(Clifford)操作;并指出非克利福德(non-Clifford)隐私、非共谋条件或额外原语在何处是必需的。经典客户端分支采用持久公共节点、匹配隐藏分离式量子一次性填充(split-QOTP)以及混洗有限网格$r$份额符号随机化角度共享方案,在显式密钥隐藏条件$\varepsilon_{\mathrm{key}}$下实现与泄露相关的状态隐藏,并在显式非完全共谋与泄露模型下,基于隐藏匹配假设实现通信记录级不可链接性。角度共享原语提供在显式泄露假设下的通信记录模糊性,而非通用盲化能力。基于陷阱的层次结构在既定假设下提供检测能力,但并非独立的恶意安全性证明。

0
下载
关闭预览

相关内容

量子计算发展态势研究报告(2025年)
专知会员服务
18+阅读 · 2025年10月7日
《区块链和量子计算》MITRE公司
专知会员服务
27+阅读 · 2023年1月4日
2021年中国量子计算应用市场研究报告
专知会员服务
38+阅读 · 2021年10月28日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
专知会员服务
25+阅读 · 2020年9月14日
《“边缘计算+”技术白皮书》,82页pdf
专知
11+阅读 · 2022年8月28日
基于python的开源量化交易,量化投资架构
运维帮
15+阅读 · 2018年7月5日
综述——隐私保护集合交集计算技术研究
计算机研究与发展
22+阅读 · 2017年10月24日
边缘计算:万物互联时代新型计算模型
计算机研究与发展
15+阅读 · 2017年5月19日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月20日
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:08
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关VIP内容
量子计算发展态势研究报告(2025年)
专知会员服务
18+阅读 · 2025年10月7日
《区块链和量子计算》MITRE公司
专知会员服务
27+阅读 · 2023年1月4日
2021年中国量子计算应用市场研究报告
专知会员服务
38+阅读 · 2021年10月28日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
专知会员服务
25+阅读 · 2020年9月14日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员