Quantum Safe Lightweight Cryptography with Quantum Permutation Pad
Notice bibliographique
Résumé
Quantum permutation pad or QPP was first proposed by Kuang and Bettenburg in 2020 [15]. QPP is a generic quantum algorithm consisting of multiple n-qubits quantum permutation gates. As a quantum algorithm, QPP can be implemented both in a quantum computing system as a quantum circuit operating on n-qubits' state for transformation and in a classical computing system represented by a pad of n-bit permutation matrices. QPP has two unique characteristics: huge Shannon information entropy and non-commutativity between permutation matrices or the generalized uncertainty principal. Permutation transformation is bijective mapping between input information space and output ciphertext space. That means, QPP has the property of Shannon perfect secrecy with reusability due to the uncertainty relationship. QPP is the generalization of One-Time-Pad or OTP over Hilbert space and OTP is the simplification of QPP over a Galois field. Based on those, this paper explores a variant of AES for a quantum safe lightweight cryptography by incorporating AES ShiftRows and MixColumns with QPP or called AES-QPP. AES-QPP unifies the SubBytes and AddRoundKey with the same QPP of 16 8-bit permutation matrices, essentially SubBytes to be a special 8-bit permutation matrix and AddRoundKey to be 16 8-bit permutation matrices selected from XOR operations. By randomly selecting 16 permutation matrices with a secret key material, AES-QPP could hold a total equivalent 26,944 bits of Shannon entropy. It not only improves the security against differential and linear attacks but also largely reduces the number of rounds to 5 rounds. AES-QPP could be a good candidate for quantum safe lightweight cryptography.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».