针对QMA的简洁论证的模块化方法

简洁论证系统是现代密码学的核心,能够高效验证计算主张。在经典场景中,Kilian(STOC 92)证明,仅使用抗碰撞哈希函数即可将任何针对NP的概率可检验证明转化为针对NP的简洁论证系统。在量子场景中,最近的研究已建立了针对QMA的(经典可验证)简洁论证的可行性,这类论证可处理需要*量子*证明的陈述。然而,已知的构造均依赖于高度结构化的学习带误差(LWE)假设,这与足以支撑NP的非结构化假设形成鲜明对比。本研究开发了一个新框架,拓展了针对QMA的简洁论证的密码学基础。该框架假设存在:(i) 一种不经意态制备(OSP)协议——该协议本身可由*普通*陷门无爪函数构造,以及 (ii) 坍缩哈希函数——即抗碰撞性的量子类比。特别地,该团队首次获得了不依赖LWE困难性的、针对QMA的经典可验证简洁论证系统。该构造分两步进行。首先,仅基于OSP假设,该团队设计了一种针对QMA的*轮次高效*经典可验证论证系统。其次,该团队引入了一种*通用通信压缩编译器*,该编译器在假设坍缩哈希函数存在的前提下,可将任意 \(T\) 轮交互协议转化为通信规模受限于 \(T \cdot \poly(\secp)\) 的协议,其中 \(\poly\) 是某个与原始每条消息大小无关的固定多项式。该编译器扩展了Zhang(QCrypt 25)基于量子刚性的通信压缩技术,可能具有独立的研究价值。

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提交arXiv: 2026-06-03 21:38

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