迈向通用量子篡改检测
抗篡改密码学研究如何保护数据免受敌手在码字解码前对其进行物理操控的威胁。篡改检测码的概念形式化了这一目标,要求能以高概率检测任何未授权修改。自Jafargholi和Wichs(TCC 2015)的开创性工作以来,经典研究已证明这类编码在排除恒等映射和常数映射的结构限制下,可抵御极大范围的篡改函数族。Boddu与Kapshikar(Quantum, 7)及Bergamaschi(Eurocrypt 2024)近期研究将这一思想推广至量子敌手场景,但仅考虑酉篡改函数族。该工作首次系统性地研究了针对任意量子映射的篡改检测问题,证明Haar随机编码方案能在篡改函数族的规模、Kraus秩和纠缠保真度满足自然约束条件下(这些约束条件直接对应经典设定中的限制)实现指数级小的健全性误差。研究成果统一并拓展了前人工作。更重要的是,该团队揭示了经典与量子篡改检测间的本质差异:经典场景下,允许拒绝或恢复原始消息的宽松篡改检测甚至无法抵御规模为2^n的常数函数族;而量子编码不仅能克服这一障碍,研究还提出猜想并给出证据——量子编码可能对规模高达2^(2^αn)(α<1/2)的任意量子映射族同时实现宽松篡改检测与非延展性安全,由此引出了通用量子篡改检测存在的猜想。这些结果首次证实量子篡改检测严格强于经典方案。




 
 
 
 
