Quantum data communication protection with the quantum permutation pad block cipher in counter mode and Clifford operators
Notice bibliographique
Résumé
<ns3:p> <ns3:bold>Background:</ns3:bold> This article integrates two cryptographic schemes for quantum data protection. The result achieves authentification, confidentiality, integrity, and replay protection. The authentication, integrity, and replay aspects leverage quantum Clifford operators. Confidentiality of quantum messages is achieved using the quantum permutation pad (QPP) cryptographic scheme. </ns3:p> <ns3:p> <ns3:bold>Methods:</ns3:bold> Clifford operators and the QPP are combined into a block cipher in counter mode. A shared secret is used to seed a random number generator for the arbitrary selection of Clifford operators and quantum permutations to produce a signature field and perform encryption. An encryption and signature algorithm and a decryption and authentication algorithm are specified to protect quantum messages. </ns3:p> <ns3:p> <ns3:bold>Results:</ns3:bold> A symmetric key block cipher with authentication is described. The plain text is signed with a sequence of randomly selected Clifford operators. The signed plaintext is encrypted with a sequence of randomly selected permutations. The algorithms are analyzed. As a function of the values selected for the security parameters, there is an unavoidable risk of collision. The probability of block collision </ns3:p> <ns3:p>is modelled versus the number of blocks encrypted, for block sizes two, three, four, and five qubits.</ns3:p> <ns3:p> <ns3:bold>Conclusions:</ns3:bold> The scheme is practical but does not achieve perfect indistinguishability because of the risk of message collision. This is normal and unavoidable when fixed-size fields are assumed to make a scheme practical. The model can be used </ns3:p> <ns3:p>to determine the values of the security parameters and the lifetime of session keys to mitigate the risk of information leakage according to the needs of the scheme’s users. The session key can be renewed when a tolerable maximum number of</ns3:p> <ns3:p>messages has been sent.</ns3:p>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,008 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».