BTQ و QPerfect طرحی در سطح گیت برای امضاهای کوانتومی یک‌بارمصرف منتشر کردند
BTQ Technologies و شرکت تابعه‌اش QPerfect تعداد صریح کیوبیت‌ها و گیت‌ها را برای کلیدی ارائه می‌دهند که فقط می‌تواند یک پیام را امضا کند، پیش از مبهم‌سازی.
این صفحه از انگلیسی ترجمه شده است. نام شرکت‌ها، محصولات و پیوندهای منابع بدون تغییر باقی مانده‌اند. خواندن نسخه اصلی انگلیسی
پژوهشگران BTQ Technologies و شرکت تابعه فرانسوی آن، QPerfect، مداری کوانتومی و صریح برای «امضای یک‌بارمصرف» (one-shot signature) منتشر کرده‌اند: کلیدی رمزنگاری که دقیقاً یک پیام را امضا می‌کند و سپس بی‌استفاده می‌شود. مقاله A quantum algorithm for one-shot signatures تعداد کیوبیت‌ها و گیت‌های این طرح را ارائه می‌کند و طبق صفحه arXiv آن برای انتشار در ACM PQQS 2026 پذیرفته شده است.
چه چیزی اعلام شد
در طرح معمولی امضای دیجیتال، کلید خصوصی رشته‌ای از بیت‌هاست که می‌توان آن را بی‌نهایت بار کپی و دوباره استفاده کرد. نوشته توضیحی QPerfect مشکل را با مثال تفویض نشان می‌دهد: اگر آلیس بخواهد باب از طرف او فقط یک به‌روزرسانی اضطراری نرم‌افزار را تأیید کند، سپردن کلید به او اختیار نامحدود می‌دهد و دفتر عمومی ثبت استفاده از کلید را می‌توان دستکاری کرد. امضای یک‌بارمصرف کلید خصوصی کلاسیک را با یک حالت کوانتومی جایگزین می‌کند. امضا کردن مستلزم اندازه‌گیری آن حالت است که آن را از بین می‌برد، و قضیه عدم شبیه‌سازی تهیه نسخه پشتیبان از پیش را ناممکن می‌کند.
QPerfect یادآوری می‌کند که این ایده در سال ۲۰۲۰ توسط Ryan Amos، Marios Georgiou، Aggelos Kiayias و Mark Zhandry مطرح شد. مقاله جدید آن را از نظریه به دستورالعمل‌های کوانتومی مشخص می‌رساند.
جزئیات فنی
این طرح دو مرحله دارد. تولید کلید یک کلید عمومی کلاسیک و یک کلید خصوصی کوانتومی می‌سازد؛ هنگام امضا، آن کلید کوانتومی همراه با پیام پردازش می‌شود و به امضایی کلاسیک تبدیل می‌شود که رایانه معمولی می‌تواند آن را تأیید کند. به گفته مقاله، این ساختار هیچ خطای الگوریتمی ندارد. این ساختار برهم‌نهی‌ای روی اعضای یک هم‌مجموعه آفین تصادفی که با یک تابع شبه‌تصادفی سوراخ‌پذیر تعیین می‌شود آماده می‌کند، همراه با مداری که عضویت در آن هم‌مجموعه را می‌آزماید.
به گفته چکیده، تعداد کیوبیت‌های منطقی به صورت Θ(κ log r + n + l) و پیچیدگی گیت به صورت Θ(n³ + nl) رشد می‌کند، که در آن l طول پیام و κ پارامتر امنیتی است. Quantum Computing Report گزارش می‌دهد که امضاهای تک‌بیتی بسته به پارامترهای امنیتی بررسی‌شده به ۲۰۶ تا ۲٬۴۳۸ کیوبیت منطقی نیاز دارند و مدارها با شبیه‌ساز MIMIQ شرکت QPerfect اعتبارسنجی شده‌اند.
چرا مهم است
کلیدی که یک‌بارمصرف بودنش را فیزیک تضمین می‌کند و نه اعتماد یا اجماع، می‌تواند امضاهای تفویضی، انتقال امن توکن و تصادفی بودن قابل‌تأیید عمومی را ممکن کند؛ کاربردهایی که نویسندگان نام برده‌اند. QCR خاطرنشان می‌کند که نگه‌داشتن کلید کوانتومی تا زمان استفاده به نفع سخت‌افزارهایی با زمان همدوسی طولانی، مانند پردازنده‌های اتم خنثی، است.
چه چیزی را باید دنبال کرد
نویسندگان صریحاً می‌گویند این‌ها اعداد پیش از مبهم‌سازی‌اند: نسخه امن هنوز به تولید کلید اصلاح‌شده و اثبات امنیت برای ساختار مبهم‌شده نیاز دارد. QCR می‌افزاید که محافظت کامل از تولید کلید در برابر دستکاری بدخواهانه حالت‌های ورودی به پیشرفت‌های آینده در مبهم‌سازی کوانتومی بستگی دارد. تعداد کیوبیت‌های منطقی موردنیاز نیز به‌کارگیری عملی را فراتر از توان سخت‌افزار کنونی قرار می‌دهد.
منابع
اطلاعات این صفحه از منابع زیر گرفته شده و توسط DesignQuantum گردآوری شده است.
- A quantum algorithm for one-shot signatures (arXiv:2606.23612) arxiv.org
- The quantum signing key that self-destructs (QPerfect) qperfect.io
- BTQ Technologies and QPerfect Deliver First Circuit-Level Implementation of Quantum One-Shot Signatures (Quantum Computing Report) quantumcomputingreport.com
- BTQ | Building Trusted Quantum btq.com