JP5105408B2 - 量子プログラム秘匿化装置及び量子プログラム秘匿化方法 - Google Patents
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Description
A. Kawachi et al, Proc.EUROCRYPT 2005, LNCS 3494, 268, 2005
暗号化部15は、暗号化した拡張量子プログラムU´を難読化部17に出力する。また、暗号化部15は、暗号化ゲート列Rを秘密鍵生成部16に出力する。
これにより、以下の式のように任意の量子情報|input>に対して、量子プログラムukが実行される。
Claims (4)
- ユニタリ変換を示す量子ゲート列を含む量子プログラムを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された量子プログラムを含み、当該量子プログラムの入力量子ビット空間に加えて、量子秘密鍵に応じた量子ビット空間である量子秘密鍵量子ビット空間を有する拡張量子プログラムを生成する拡張手段と、
前記拡張手段により生成された拡張量子プログラムを、前記量子秘密鍵量子ビット空間が所定の状態である場合に、当該拡張量子プログラムに含まれる量子プログラムを実行する制御演算を行うように書き換える制御演算付加手段と、
前記演算制御付加手段により書き換えられる拡張量子プログラムに、前記制御演算が行われる前の前記量子秘密鍵量子ビット空間の状態に対して演算を行う第1の量子ゲート列を追加すると共に当該拡張量子プログラムに、前記制御演算が行われた後の前記量子秘密鍵量子ビット空間の状態に対して演算を行う第2の量子ゲート列を追加する暗号化手段と、
前記量子秘密鍵量子ビット空間の前記所定の状態に対して、前記暗号化手段により追加された第1の量子ゲート列の逆演算を行うことによって量子秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段と、
前記暗号化手段により前記第1の量子ゲート列が追加された拡張量子プログラムに対して、量子ゲート列の入れ替え及び量子ゲート列の追加の少なくとも何れかを、予め記憶したルールに基づいて行う難読化手段と、
前記難読化手段による処理が行われた拡張量子プログラム、及び秘密鍵生成手段により生成された量子秘密鍵を出力する出力手段と、
を備える量子プログラム秘匿化装置。 - 前記量子秘密鍵量子ビット空間には、前記制御演算付加手段による前記拡張量子プログラムの書き換えに係る制御演算に係わらないダミー空間が含まれており、
前記拡張手段により生成された拡張量子プログラムに、前記ダミー空間の状態に対して演算を行うダミー量子ゲート列を追加するダミー演算追加手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の量子プログラム秘匿化装置。 - 前記入力手段は、複数の前記量子プログラムを入力し、
前記制御演算付加手段は、前記拡張手段により生成された拡張量子プログラムを、前記量子秘密鍵量子ビット空間の状態に応じて、当該拡張量子プログラムに含まれる量子プログラムの何れかを実行する制御演算を行うように書き換える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の量子プログラム秘匿化装置。 - 量子プログラム秘匿化装置による量子プログラム秘匿化方法であって、
ユニタリ変換を示す量子ゲート列を含む量子プログラムを入力する入力ステップと、
前記入力ステップにおいて入力された量子プログラムを含み、当該量子プログラムの入力量子ビット空間に加えて、量子秘密鍵に応じた量子ビット空間である量子秘密鍵量子ビット空間を有する拡張量子プログラムを生成する拡張ステップと、
前記拡張ステップにおいて生成された拡張量子プログラムを、前記量子秘密鍵量子ビット空間が所定の状態である場合に、当該拡張量子プログラムに含まれる量子プログラムを実行する制御演算を行うように書き換える制御演算付加ステップと、
前記演算制御付加ステップにおいて書き換えられる拡張量子プログラムに、前記制御演算が行われる前の前記量子秘密鍵量子ビット空間の状態に対して演算を行う第1の量子ゲート列を追加すると共に当該拡張量子プログラムに、前記制御演算が行われた後の前記量子秘密鍵量子ビット空間の状態に対して演算を行う第2の量子ゲート列を追加する暗号化ステップと、
前記量子秘密鍵量子ビット空間の前記所定の状態に対して、前記暗号化ステップにおいて追加された第1の量子ゲート列の逆演算を行うことによって量子秘密鍵を生成する秘密鍵生成ステップと、
前記暗号化ステップにおいて前記第1の量子ゲート列が追加された拡張量子プログラムに対して、量子ゲート列の入れ替え及び量子ゲート列の追加の少なくとも何れかを、予め記憶したルールに基づいて行う難読化ステップと、
前記難読化ステップにおける処理が行われた拡張量子プログラム、及び秘密鍵生成ステップにおいて生成された量子秘密鍵を出力する出力ステップと、
を含む量子プログラム秘匿化方法。
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