BTQ ve QPerfect, kuantum tek kullanımlık imzalar için kapı düzeyinde bir tasarım yayımladı

BTQ Technologies ve Fransız yan kuruluşu QPerfect’teki araştırmacılar, “tek kullanımlık imza” (one-shot signature) için açık bir kuantum devresi yayımladı: Tam olarak bir mesajı imzalayabilen ve ardından kullanılamaz hâle gelen bir kriptografik anahtar. A quantum algorithm for one-shot signatures başlıklı makale, şema için kübit ve kapı sayılarını veriyor ve arXiv kaydına göre ACM PQQS 2026’da yayımlanmak üzere kabul edildi.

Ne duyuruldu

Sıradan bir dijital imza şemasında gizli anahtar, sonsuz kez kopyalanıp yeniden kullanılabilen bir bit dizisidir. QPerfect’in açıklayıcı yazısı sorunu yetki devriyle örnekliyor: Alice, Bob’un kendi adına tek bir acil yazılım güncellemesini onaylamasını isterse anahtarını vermek ona sınırsız yetki tanır ve anahtar kullanımının kamuya açık kaydı manipüle edilebilir. Tek kullanımlık imza, klasik gizli anahtarın yerine bir kuantum durumu koyar. İmzalamak bu durumun ölçülmesini gerektirir, bu da onu yok eder; klonlama yasağı teoremi ise önceden yedek kopya alınmasını imkânsız kılar.

QPerfect’in belirttiğine göre fikir 2020’de Ryan Amos, Marios Georgiou, Aggelos Kiayias ve Mark Zhandry tarafından ortaya atıldı. Yeni makale onu teoriden somut kuantum talimatlarına taşıyor.

DesignQuantum bültenine abone olun

Kuantum bilişim üzerine ücretsiz haberler ve açıklayıcı içerikler; her iddia kaynağına bağlantılı. Günlük, haftalık veya aylık seçin.

Website

E-posta adresi SıklıkGünlükHaftalıkAylık DilEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Ücretsiz abone ol

Ücretsiz. İstediğiniz zaman tek tıklamayla abonelikten çıkabilirsiniz. Gizlilik politikası

Teknik ayrıntılar

Şemanın iki aşaması var. Anahtar üretimi klasik bir açık anahtar ve kuantum bir gizli anahtar üretir; imzalama sırasında bu kuantum anahtar bir mesajla birlikte işlenerek sıradan bir bilgisayarın doğrulayabileceği klasik bir imzaya dönüştürülür. Makaleye göre yapı algoritmik hata içermiyor. Delinebilir bir sözde rastgele fonksiyonla belirlenen rastgele bir afin yan kümenin elemanları üzerinde bir süperpozisyon hazırlıyor ve yan kümeye üyeliği test eden bir devre içeriyor.

Özete göre mantıksal kübit sayısı Θ(κ log r + n + l), kapı karmaşıklığı ise Θ(n³ + nl) olarak ölçekleniyor; burada l mesaj uzunluğu, κ ise güvenlik parametresi. Quantum Computing Report, incelenen güvenlik parametrelerine bağlı olarak tek bitlik imzaların 206 ile 2.438 mantıksal kübit gerektirdiğini ve devrelerin QPerfect’in MIMIQ emülatörüyle doğrulandığını bildiriyor.

Neden önemli

Tek kullanımlık olması güven veya mutabakatla değil fizikle güvence altına alınan bir anahtar; yetki devredilmiş imzalar, güvenli token transferi ve kamuya açık doğrulanabilir rastgelelik gibi yazarların saydığı uygulamaları mümkün kılabilir. QCR, kuantum anahtarını kullanılana kadar saklamanın, nötr atom işlemcileri gibi uzun koherens süreli donanımları öne çıkardığını belirtiyor.

Nelere dikkat edilmeli

Yazarlar bunların obfuskasyon öncesi sayılar olduğunu açıkça belirtiyor: Güvenli bir sürüm için hâlâ değiştirilmiş bir anahtar üretimi ve obfuske edilmiş yapı için bir güvenlik kanıtı gerekiyor. QCR, anahtar üretiminin giriş durumlarının kötü niyetli manipülasyonuna karşı tam korunmasının kuantum obfuskasyonundaki gelecekteki ilerlemelere bağlı olacağını ekliyor. Gereken mantıksal kübit sayısı da pratik kullanımı mevcut donanımın erişiminin ötesine taşıyor.