具有量子输入采样和伪确定性的MicroCrypt假设:构造与分离

该团队研究了量子密码学原语的两个自然松弛形式。第一个涉及量子输入采样,其中输入由量子算法生成,而不是均匀随机采样。将其应用于伪随机生成器(𝖯𝖱𝖦s)和伪随机态(𝖯𝖱𝖲s),分别产生了𝖯𝖱𝖦qs和𝖯𝖱𝖲qs的概念。第二个松弛形式是⊥-伪确定性,通过允许输出在逆多项式比例的输入上为特殊符号⊥,放松了确定性要求。研究团队证明了有界查询对数大小的𝖯𝖱𝖲qs、对数大小的𝖯𝖱𝖲qs和𝖯𝖱𝖦qs之间的等价性。此外,研究团队还建立了𝖯𝖱𝖦qs可以从⊥-𝖯𝖱𝖦s构造,而后者又可以从对数大小的𝖯𝖱𝖲构建。有趣的是,这些关系在均匀密钥设置中仍然未知。为了进一步证明这些松弛模型的合理性,研究团队提出了黑盒分离。研究结果表明,⊥-伪确定性原语可能比其确定性对应物更弱,而基于量子输入采样的原语可能本质上比使用均匀采样的原语更弱。这些结果为MicroCrypt中原语的结构和层次提供了许多新的见解。

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