Autentisering är ett välstuderat område för klassisk kryptografi: en avsändare A och en mottagare B som delar en klassisk privat nyckel vill byta ett klassiskt meddelande med garantin att meddelandet inte har ändrats eller ersatts av en oärlig part med kontroll över kommunikationslinjen. I detta dokument studerar vi autentisering av meddelanden som består av kvanttillstånd. Vi ger en formell definition av autentisering i kvantinställningen. Om A och B har tillgång till en osäker kvantkanal och delar en privat, klassisk slumpmässig nyckel, tillhandahåller vi ett icke-interaktivt schema som både gör det möjligt för A att kryptera och autentisera (med ovillkorlig säkerhet) ett m qubit-meddelande genom att koda det till m + s qubits, där sannolikheten minskar exponentiellt i säkerhetsparametern s. Systemet kräver en privat nyckel av storlek 2m + O(s). För att uppnå detta ger vi ett mycket effektivt protokoll för att testa renheten hos delade EPR-par. Det har länge varit känt att lära information om ett allmänt kvanttillstånd nödvändigtvis kommer att störa det. Vi förfinar detta resultat för att visa att en sådan störning kan göras med få biverkningar, så att den kan kringgå kryptografiska skydd. Följaktligen måste alla system för att autentisera kvantmeddelanden också kryptera dem. Däremot finns ingen sådan begränsning klassiskt: autentisering och kryptering är oberoende uppgifter, och man kan autentisera ett meddelande medan man lämnar det offentligt läsbart. Detta resonemang har två viktiga konsekvenser: Å ena sidan tillåter det oss att ge en lägre gräns på 2m nyckelbitar för autentisering m qubits, vilket gör vårt protokoll asymptotiskt optimalt. Å andra sidan använder vi den för att visa att digitalt signerande kvanttillstånd är omöjligt, även med endast beräkningssäkerhet.
Eftersom alla system för att autentisera kvantmeddelanden måste också kryptera dem REF, kan dessa autentiseringssystem också användas som krypteringssystem med nyckel återvinning.
Authentication of Quantum Messages
{'venue': "Proc. 43rd Annual IEEE Symposium on the Foundations of Computer Science (FOCS '02), pp. 449-458. IEEE Press, 2002.", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Physics']}