BTQ en QPerfect publiceren ontwerp op poortniveau voor kwantum-eenmalige handtekeningen
BTQ Technologies en dochter QPerfect geven expliciete aantallen qubits en poorten voor een sleutel die maar één bericht kan ondertekenen, vóór obfuscatie.
Deze pagina is vertaald vanuit het Engels. Bedrijfs- en productnamen en bronlinks zijn ongewijzigd. Lees het origineel in het Engels
Onderzoekers van BTQ Technologies en de Franse dochteronderneming QPerfect hebben een expliciet kwantumcircuit gepubliceerd voor een ‘eenmalige handtekening’ (one-shot signature): een cryptografische sleutel die precies één bericht kan ondertekenen en daarna onbruikbaar is. Het artikel A quantum algorithm for one-shot signatures geeft aantallen qubits en poorten voor het schema en is volgens de arXiv-vermelding geaccepteerd voor publicatie op ACM PQQS 2026.
Wat er werd aangekondigd
Bij een gewoon digitaal handtekeningschema is de geheime sleutel een reeks bits die eindeloos kan worden gekopieerd en hergebruikt. QPerfects uitleg illustreert het probleem met delegatie: als Alice wil dat Bob namens haar één noodupdate voor software goedkeurt, krijgt hij met haar sleutel onbeperkte macht, en een openbaar register van sleutelgebruik kan worden gemanipuleerd. Een eenmalige handtekening vervangt de klassieke geheime sleutel door een kwantumtoestand. Ondertekenen vereist dat die toestand wordt gemeten, waardoor hij verdwijnt, en het no-cloningtheorema maakt het onmogelijk vooraf een reservekopie te maken.
Het idee werd in 2020 geïntroduceerd door Ryan Amos, Marios Georgiou, Aggelos Kiayias en Mark Zhandry, merkt QPerfect op. Het nieuwe artikel brengt het van theorie naar concrete kwantuminstructies.
De technische details
Het schema kent twee fasen. Sleutelgeneratie levert een klassieke publieke sleutel en een kwantum-geheime sleutel op; bij het ondertekenen wordt die kwantumsleutel samen met een bericht verwerkt tot een klassieke handtekening, die een gewone computer kan controleren. Volgens het artikel bevat de constructie geen algoritmische fout. Ze bereidt een superpositie voor over de elementen van een willekeurige affiene nevenklasse, bepaald door een punctureerbare pseudowillekeurige functie, samen met een circuit dat lidmaatschap van de nevenklasse test.
Volgens de samenvatting schaalt het aantal logische qubits als Θ(κ log r + n + l) en de poortcomplexiteit als Θ(n³ + nl), waarbij l de berichtlengte is en κ de beveiligingsparameter. Quantum Computing Report meldt dat handtekeningen van één bit, afhankelijk van de onderzochte beveiligingsparameters, tussen 206 en 2.438 logische qubits vergen, en dat de circuits zijn gevalideerd met QPerfects MIMIQ-emulator.
Waarom het ertoe doet
Een sleutel waarvan het eenmalige gebruik door natuurkunde wordt afgedwongen in plaats van door vertrouwen of consensus, zou gedelegeerde handtekeningen, veilige tokenoverdracht en publiek verifieerbare willekeur mogelijk kunnen maken, de toepassingen die de auteurs noemen. QCR merkt op dat het bewaren van de kwantumsleutel tot gebruik hardware met lange coherentietijden bevoordeelt, zoals neutrale-atoomprocessoren.
Waar op te letten
De auteurs zijn duidelijk dat het om aantallen vóór obfuscatie gaat: een veilige versie vereist nog een aangepaste sleutelgeneratie en een veiligheidsbewijs voor de geobfusceerde constructie. QCR voegt toe dat volledige bescherming van de sleutelgeneratie tegen kwaadwillige manipulatie van invoertoestanden afhangt van toekomstige vooruitgang in kwantumobfuscatie. Het vereiste aantal logische qubits plaatst praktische inzet bovendien buiten het bereik van huidige hardware.
Bronnen
De feiten op deze pagina zijn afkomstig uit onderstaande bronnen, verzameld door DesignQuantum.
- 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