BTQ і QPerfect опублікували проєкт на рівні вентилів для квантових одноразових підписів

Дослідники з BTQ Technologies та її французької дочірньої компанії QPerfect опублікували явну квантову схему «одноразового підпису» (one-shot signature) — криптографічного ключа, який може підписати рівно одне повідомлення, а потім стає непридатним. Стаття A quantum algorithm for one-shot signatures наводить кількість кубітів і вентилів для цієї схеми і, згідно із записом на arXiv, прийнята до публікації на ACM PQQS 2026.

Що оголошено

У звичайній схемі цифрового підпису секретний ключ — це рядок бітів, який можна безкінечно копіювати й використовувати повторно. У пояснювальному матеріалі QPerfect проблему показано на прикладі делегування: якщо Аліса хоче, щоб Боб від її імені схвалив одне екстрене оновлення ПЗ, передача йому ключа дає йому необмежені повноваження, а публічний журнал використання ключа можна підробити. Одноразовий підпис замінює класичний секретний ключ квантовим станом. Підписання вимагає вимірювання цього стану, що його руйнує, а теорема про заборону клонування не дає змоги заздалегідь зробити резервну копію.

Ідею 2020 року запропонували Раян Амос, Маріос Георгіу, Аггелос Кіаяс і Марк Жандрі, нагадує QPerfect. Нова стаття переносить її з теорії в конкретні квантові інструкції.

Підпишіться на розсилку DesignQuantum

Безкоштовні новини та пояснювальні матеріали про квантові обчислення, кожне твердження з посиланням на джерело. Щодня, щотижня або щомісяця, на ваш вибір.

Website

Адреса електронної пошти ЧастотаЩодняЩотижняЩомісяця МоваEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Підписатися безкоштовно

Безкоштовно. Відписатися можна будь-коли одним клацанням. Політика конфіденційності

Технічні деталі

Схема має два етапи. Генерація ключів дає класичний відкритий ключ і квантовий секретний ключ; під час підписання цей квантовий ключ обробляється разом із повідомленням і перетворюється на класичний підпис, який може перевірити звичайний комп’ютер. Згідно зі статтею, конструкція не містить алгоритмічної помилки. Вона готує суперпозицію елементів випадкового афінного суміжного класу, заданого проколюваною псевдовипадковою функцією, разом зі схемою, що перевіряє належність до цього класу.

Згідно з анотацією, кількість логічних кубітів зростає як Θ(κ log r + n + l), а складність за вентилями — як Θ(n³ + nl), де l — довжина повідомлення, а κ — параметр безпеки. Quantum Computing Report повідомляє, що однобітні підписи потребують від 206 до 2438 логічних кубітів залежно від розглянутих параметрів безпеки, а схеми перевірено на емуляторі MIMIQ від QPerfect.

Чому це важливо

Ключ, одноразовість якого забезпечує фізика, а не довіра чи консенсус, міг би застосовуватися для делегованих підписів, безпечної передачі токенів і публічно перевірюваної випадковості — ці застосування називають автори. QCR зазначає, що зберігання квантового ключа до моменту використання сприяє обладнанню з великим часом когерентності, наприклад процесорам на нейтральних атомах.

На що звернути увагу

Автори прямо вказують, що це показники до обфускації: безпечній версії ще потрібні модифікована генерація ключів і доведення безпеки для обфускованої конструкції. QCR додає, що повний захист генерації ключів від зловмисного втручання у вхідні стани залежатиме від майбутніх досягнень у квантовій обфускації. Потрібна кількість логічних кубітів також робить практичне застосування недоступним для нинішнього обладнання.