量子知识论证的新方法

该团队构建了一个针对QMA(量子梅林-亚瑟)的非交互式零知识论证系统,该系统具有以下重要特性:1. 透明设置。该团队的协议仅需要一个均匀随机字符串(URS)作为设置。此前唯一公开可验证的QMA NIZK方案(Bartusek和Malavolta,ITCS 2022)需要整个混淆程序作为公共参考字符串。2. 可提取性。有效的QMA见证可以直接从该团队接受的证明中提取。也就是说,该团队获得了知识论证,这在先前仅在秘密参数模型中已知(Coladangelo、Vidick和Zhang,CRYPTO 2020)。该团队构建的核心是对来自(Bartusek、Brakerski和Vaikuntanathan,STOC 2024)的陪集态认证方案在QMA验证设置中的新颖应用。在此过程中,该团队建立了该认证方案的新特性,并设计了一种具有“强完备性”的新型ZX QMA验证器。该团队构建的安全性基于对后量子不可区分混淆器的启发式使用。然而,该团队不是依赖完整的经典预言机模型(即理想混淆),而是隔离了混淆器的一个特定基于游戏的属性,该属性足以满足该团队的证明需求,该团队称之为规避可组合性启发式。更进一步,该团队展示了如何用哈希函数的启发式使用(加上亚指数安全的功能加密)来替代混淆器的启发式使用。该团队通过建立Jain、Lin、Luo和Wichs(CRYPTO 2023)的理想混淆方案在量子伪随机预言机模型中的安全性来实现这一点,该模型可以用哈希函数进行启发式实例化。这一结果具有独立意义,使该团队能够将几个仅在经典预言机模型中已知的量子密码学结果转化为量子伪随机预言机模型中的结果。
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提交arXiv: 2025-10-06 19:29

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