Dispositivo independiente de consultas privadas cuánticas basado en distribución de claves cuánticas
Autores: Liu, Li; Du, Qingshan; Gao, Xu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dispositivo independiente de consultas privadas cuánticas basado en distribución de claves cuánticas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Quantum
Consultas privadas
Seguridad
SPIR
Base de datos
Protocolo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El protocolo de recuperación de información privada simétrica (SPIR) se propone para que los usuarios recuperen elementos de un titular de base de datos sin revelar la dirección de recuperación, y al mismo tiempo los usuarios no pueden aprender ninguna entrada adicional de la base de datos. Las consultas privadas cuánticas (QPQs) basadas en distribución cuántica de claves (QKD) son los protocolos más prácticos para el problema SPIR. Sin embargo, la mayoría de los protocolos existentes asumen dispositivos ideales. Para superar esta desventaja, proponemos un protocolo QPQ independiente del dispositivo basado en QKD con fuentes y detectores imperfectos. Al construir el problema de optimización de programación semidefinida, damos el umbral de prueba CHSH y demostramos la corrección de nuestro protocolo. Utilizamos la técnica de postprocesamiento de cambio y permutación para mejorar aún más la seguridad. Comparamos el rendimiento de nuestro protocolo con un reciente QPQ totalmente independiente del dispositivo y discutimos sus ventajas relativas. Los resultados de la simulación muestran que nuestro protocolo mejora la seguridad de la base de datos, la privacidad del usuario y la eficiencia. El número de bits de clave final que conoce Alice está cerca de 1, y la probabilidad de adivinanza de Bob es inferior a 0.15 en nuestro protocolo. Además, el esquema propuesto se puede utilizar para cualquier protocolo QPQ basado en entrelazamiento para eliminar la confianza en los dispositivos.
Descripción
El protocolo de recuperación de información privada simétrica (SPIR) se propone para que los usuarios recuperen elementos de un titular de base de datos sin revelar la dirección de recuperación, y al mismo tiempo los usuarios no pueden aprender ninguna entrada adicional de la base de datos. Las consultas privadas cuánticas (QPQs) basadas en distribución cuántica de claves (QKD) son los protocolos más prácticos para el problema SPIR. Sin embargo, la mayoría de los protocolos existentes asumen dispositivos ideales. Para superar esta desventaja, proponemos un protocolo QPQ independiente del dispositivo basado en QKD con fuentes y detectores imperfectos. Al construir el problema de optimización de programación semidefinida, damos el umbral de prueba CHSH y demostramos la corrección de nuestro protocolo. Utilizamos la técnica de postprocesamiento de cambio y permutación para mejorar aún más la seguridad. Comparamos el rendimiento de nuestro protocolo con un reciente QPQ totalmente independiente del dispositivo y discutimos sus ventajas relativas. Los resultados de la simulación muestran que nuestro protocolo mejora la seguridad de la base de datos, la privacidad del usuario y la eficiencia. El número de bits de clave final que conoce Alice está cerca de 1, y la probabilidad de adivinanza de Bob es inferior a 0.15 en nuestro protocolo. Además, el esquema propuesto se puede utilizar para cualquier protocolo QPQ basado en entrelazamiento para eliminar la confianza en los dispositivos.