本文研究两方差分隐私（two-party differential privacy）问题：双方各持一段长度为 n 的比特串，需要联合计算二者的汉明距离，并且双方必须输出相同的估计值。作者关注的是信息论意义（而非计算假设意义）下的隐私保证。经典结果存在一条明显的分界线：纯差分隐私下，任何信息论协议的错误下界为 Ω(√n)；强近似差分隐私下为 Ω(√n/log n)；只有当引入计算假设时，经典协议才能把误差降到 O(1)。论文提出量子协议，在 Klauck 提出的诚实、非抢占、消息保持（honest, nonpreemptive, message-preserving）模型中，仅用 O(n) 的量子通信量即可实现纯 ε 量子差分隐私（QDP），期望误差不超过 2/sinh ε + γ（对任意 γ>0）；对近似 (ε, δ) QDP，作者通过精确的曲棍球棒散度（hockey-stick divergence）计算得到更小的误差，并在 δ=o(1/n) 时仍保持 O(1) 与 Ω(√n/log n) 之间的分离。这意味着量子通信可在信息论层面达到经典只有在计算假设下才可获得的 O(1) 精度。核心技术构造包括一个受保护的相干往返（guarded coherent round trip）与一个等 Gram 刚性（equal-Gram rigidity）原理，用于阻止诚实参与方保留与输入相关的补充信息。作者还把该模型与更弱的“指定信道隐私”（该模型已存在精确的经典实现）以及“完全抗保留安全性”（该模型下仍可行测量后中止攻击）区分开来，从而论证：保持非正交量子消息本身构成一种可用于隐私保护的资源。

本论文研究量子密码学在随机预言机模型（ROM）下的时间-空间下界，属于可证明安全与量子复杂性交叉的理论工作。作者考虑如下设定：敌手在预处理阶段可获取 S 个量子比特的非均匀建议（advice），随后在随机预言机上进行 T 次查询，目标是从 n 量子比特的二相态 |ψ_k⟩ ∝ Σ_x R(k,x)|x⟩ 中恢复随机密钥 k（N = 2^n）。论文证明该敌手成功概率的上界为 O((T² + √(ST))/N)。作为对比，后量子单向函数目前已知的最好上界是 O((T² + ST)/N)，且当 S = N 时存在平凡攻击。这一差距揭示了量子密码相对经典密码的新优势：仅需 n 个量子比特的通信量，即可抵御空间高达 N² 的预处理攻击，而经典情形下只能抵御空间 N 的攻击。方法上，作者把最优预处理攻击刻画为某个随机矩阵的算子范数，再用迹矩方法（trace-moment method）对随机预言机取期望并加以界定；这些迹矩可以借助 Zhandry（Crypto 2019）提出的“压缩预言机”（compressed oracles）得到自然解释，从而把证明大幅简化。作者指出，该框架可视为对 Liu（Eurocrypt 2023）关于攻破后量子密码的时间-空间权衡证明方法的简化与推广。论文还给出三项衍生结果：(1) 收紧 Liu 对量子随机预言机模型（QROM）中后量子伪随机生成器（PRG）的分析，将区分优势界改进为 O(T²/N + √(ST/N))；(2) 在酉合成（unitary synthesis）问题上，把 Lombardi-Ma-Wright（STOC 2024）的单查询下界扩展到更强敌手：该敌手可以在一次任意函数查询之前或之后，进行多项式多次自适应的随机预言机查询，并同样用压缩预言机重新解释原始 LMW24 结论；(3) 证明随机二相态对空间为 S 的区分器具有紧的伪随机性上界 O(√S/N)。整体上，论文为 QROM 下的时间-空间权衡提供了更紧、更统一的证明工具，适合密码学理论、后量子迁移安全论证方向的研究者阅读。

该论文研究量子过程中的伪随机性，试图推进 Gowers（1996）关于「反复组合局部随机可逆操作能否产生与真正随机排列不可区分的全局排列」这一长期猜想。作者考察该问题的酉量子类比，并给出两个否定性结果。第一个结果指出：以酉设计（unitary design）形式出现的统计矩匹配，一般并不能推出伪随机性，即使对最简单的量子过程也是如此。对任意固定 t，作者构造了一个可高效采样的单量子比特与双量子比特门分布族，在 T = O_t(n^2 log^2 n) 个独立步骤之后，所得到的 n 量子比特系综是带可忽略误差 exp(-Ω(log^2 n)) 的近似酉 t-设计，然而存在高效量子算法仅用 O_t(log^2 n) 次查询即可将其与真正随机区分开。这直接反驳了 Hoory–Magen–Myers–Rackoff 猜想的酉类比。第二个结果在多子集？——更准确地说，是在多项式有界矩的层次上给出酉设计与伪随机酉之间更强的分离，但该反例需要高度结构化的系综，与前面基于简单局部随机游走的构造形成对比。这意味着用酉设计来刻画黑洞物理中的信息扰乱需要谨慎：即便是最大程度扰乱的系统，也可能保留对高效实验可及的结构。基于这些发现，作者进一步提出了关于伪随机性如何在简单量子过程（如随机量子电路）中合理涌现的新猜想。

随机 Clifford 算子在量子计算中用途极广：随机基准测试（randomized benchmarking）、经典影子（classical shadows）、量子认证等协议都依赖对 n 量子比特 Clifford 群上的均匀随机采样。但 Clifford 群的规模极大，均匀随机采样与实现通常需要接近二次方（近 O(n^2)）的复杂度，成为大规模协议的性能瓶颈。本文提出一种密码学思路绕开该瓶颈：构造「陷门 Clifford 算子分布」，其样本在计算上不可区分于均匀随机 Clifford，但持有陷门者可以显著更快地实现该算子。作者在一个学习带噪声奇偶校验（LPN）假设的变体下，给出了可在近线性时间内完成采样与实现的陷门 Clifford 分布；该构造允许对 Pauli 标签进行快速 tableau 作用以便经典模拟，并可优化为多项式对数深度（polylog 深度）的量子电路实现。作为副产品，作者构造了有限域上的陷门矩阵，使其对矩阵本身及其逆矩阵的乘法都高效可行，从而解决了 Vaikuntanathan 与 Zamir（SODA'26）遗留的公开问题。基于这些构造，作者获得了更快的、以随机 Clifford 为基础的协议。论文还探讨了其在矩阵与 Clifford 问题的最坏情况到平均情况归约中的应用，覆盖迭代矩阵乘法与 Clifford 电路综合：作者证明「批处理 Clifford 电路」是困难的——把同一个 Clifford 应用到多个寄存器上的综合问题，至少与最坏情况矩阵乘法一样难，即使综合只要求在随机 Clifford 中有一小部分常数比例成功；该硬度结果还可推广到用通用量子电路做近似实现的情形。整体而言，这是一项理论密码学与量子计算交叉的工作，核心突破在于用陷门化伪随机性替代真正的均匀随机性，从而在保证（计算意义下）不可区分性的同时把开销降到近线性，并顺带给出新的硬度下界。

该论文研究量子密钥分发（QKD）链路在非平稳信道条件下的安全性缺口。传统 QKD 安全分析基于「信道平稳」假设，而实际设备在两次校准之间会发生漂移（device drift），信道参数随时间变化。作者提出并量化了一个此前未被回答的问题：一个无法改变信道本身噪声的窃听者，能否通过跟随信道漂移而获得额外优势？为回答该问题，作者将自适应窃听建模为受约束的马尔可夫决策过程（CMDP）：窃听者在每一轮选择一个攻击电路，噪声水平服从 Ornstein–Uhlenbeck 过程，而中止条件被设定为每个轮次块上的探测预算。作者给出了自适应攻击收益的上下界——下界为最优固定电路的收益，上界由动态规划求得，从而把「自适应到底值多少」变成一个可计算的量。方法上的核心创新在于攻击动作本身是被学习出来的：Decker 等人此前是在固定门模板上用固定信道训练参数化电路，而本文同时搜索门结构与旋转角度，使得生成的电路足够紧凑，可构成一个离散动作集合，从而把该构造推广到没有已知模板的噪声模型，包括振幅阻尼信道。实验方面：在双边去极化噪声下的设备无关 E91 协议中，强化学习窃听者把 Holevo 信息量从最优固定电路的 0.135 提升到零探测条件下的 0.348，达到理论上界的 98%；在漂移比特翻转信道下的 BB84 中，其保真度比保守的「噪声索引」规则高出 0.024，达到上界的 99%。此外，在平稳噪声下，攻方由基选择非对称性获得的收益，在「平均」误码率约束与「逐基」误码率约束之间会改变符号。搜索从随机门序列出发，能够重新发现解析形式的克隆机与集体攻击密钥率，并从上方逼近 Winick–Lütkenhaus–Coles 目标函数的下界。

该论文研究的是如何在「量子设备不可信」的前提下，仅让诚实参与方使用经典计算，就实现具有设备无关性（device-independent, DI）的茫然传输（oblivious transfer, OT）与比特承诺。作者给出的构造只假设存在后量子单向函数，属于 MiniQCrypt 框架：诚实方不拥有可信量子计算机，只是经典地操作可能由对手提供的量子设备，而这些设备之间可以共享任意纠缠，并且其行为不必是独立同分布（non-IID），也不受限于逐坐标测量。安全定义采用基于模拟（simulation-based）的框架，针对量子多项式时间敌手，并可在顺序组合下保持安全且模拟器高效。论文的核心技术特点是「一套协议骨架同时服务 OT 与比特承诺」，并且支持两种工作体制：第一种假设两个实验室相互隔离、诚实接收方设备仅做坐标局域测量，可容忍常数比例的诚实设备故障率；第二种允许实验室之间存在多对数级别（polylog）的适应性泄漏，并允许任意联合测量，此时可容忍倒数多对数级别（inverse-polylog）的故障率。为保证安全性，每一次基本的 DI 调用都使用一批全新的、相互隔离的多对数规模设备坐标，最终编译出的 OT 协议中设备总使用量为多项式级别。承诺方案对双方都有高效模拟器，并可导出带中止的 DI 抛硬币协议。由于 OT 对于安全计算是完备的，该构造进一步给出：对固定参与方数量下任意高效可计算的经典功能，都存在带中止的 DI 协议，且能抵抗任意真子集的静态腐化。在证明技巧上，承诺的提取器通过经典模糊化（equivocation）改变一个公开奇偶关系，而不改动设备执行过程，因而泄漏量不变；作者借助「承诺—证明」功能、不相交审计与仿射一致性检验，把被认证的关联性连接到理想 OT。发送方安全性则依赖作者为魔方游戏（Magic Square game）推导的选择器感知并行重复界，该界源自 Kundu 与 Tan 的两轮阈值定理。整体而言，这是一项量子密码学理论工作，把 DI 安全从强隔离假设推广到可容忍泄漏的实用化方向。

本文研究的是设备无关会议密钥协商（Device-Independent Conference Key Agreement, DI-CKA）：一组（N 方）参与者在完全不信任其量子设备的前提下，仍需协商出一把共享密钥，其安全性由量子非局域性（non-locality）而非设备可信性来保证。这类协议的安全性分析与标准的 Bell 不等式违背直接挂钩，因此具有很高的理论价值，但也长期受制于可用的非局域博弈种类有限。作者指出，既有 DI-CKA 协议几乎都是围绕单一 Bell 不等式构造的，最典型的是多方 CHSH 博弈的变体；而在设备无关量子密钥分发（DI-QKD）领域，研究者早已使用了远为丰富的非局域博弈工具箱。长期以来不清楚的是：如何把 DI-QKD 中丰富的博弈构造方式迁移到多方会议场景，从而实现更高的密钥率或更广的协议族。 针对这一空白，作者提出了一类新的博弈构造，称为 Parity-G 博弈（Parity-G games）。其核心思想是：对任意一个两方博弈 G，只要 G 存在一种最优策略使得某一方测量 Pauli 可观测量，就可以把 G 扩展成任意 N 方的博弈。关键的技术性质有两个：一是该扩展同时保持原两方博弈 G 的量子值与经典值不变；二是扩展后 N 方协议的安全性可以仅通过分析原来的两方博弈来证明，这极大地简化了多方场景下的安全证明负担。作为一致性检验，该框架把 Ribeiro、Murta 与 Wehner（Phys. Rev. A, 2018）提出的 Parity-CHSH 博弈作为特例重新导出。 进一步，作者把该框架应用于 Mermin-Peres 魔方博弈（Magic Square Game），得到一个新的 N 方伪心灵感应（pseudo-telepathy）博弈，命名为 Parity Magic Square Game。其显著特点是理想的量子设备可以在每一轮都获胜，即经典设备无法做到而量子设备完美获胜。基于该博弈，作者构造了首个基于伪心灵感应博弈的 DI-CKA 协议，并证明该协议对相干攻击（coherent attacks）是安全的。性能方面，该协议每一轮最多可产生两个密钥比特，并且在低噪声条件下，其密钥率超过基于 Parity-CHSH 博弈的 DI-CKA 协议。 总体而言，这项工作把 DI-QKD 中成熟的非局域博弈设计方法系统性地推广到了多方会议密钥协商场景，提供了一个可复用的构造与安全归约框架，并给出了具体的新协议实例与密钥率优势。适合从事量子密码学、量子信息理论、设备无关安全协议设计的研究者阅读；对从事长期密码迁移规划、量子安全通信标准化评估的工程与安全团队也有间接参考价值。

该论文研究量子场景下消息认证码（MAC）的安全性定义之间的关系。盲不可伪造性（blind-unforgeability）和加一不可伪造性（plus-one unforgeability）是两种针对量子敌手的不可伪造性概念。此前已知加一不可伪造性并不蕴含盲不可伪造性，但盲不可伪造性是否蕴含加一不可伪造性一直是一个开放问题。本文证明了量子盲不可伪造性确实蕴含量子加一不可伪造性，从而确立了在量子设置下盲不可伪造性严格强于加一不可伪造性。证明的核心是一种新的“平滑”（smoothing）技术，该技术以黑盒方式相干地重新缩放量子查询算法的查询历史。利用该技术，作者能够将任何成功的加一攻击者转化为一个盲不可伪造性攻击者，且仅造成逆多项式级别的损失。这一证明代表了概念上的转变：早期尝试仅从攻击者的查询历史中提取有用信息，而作者证明这在一般情况下必然失败；相反，他们首先相干地重塑查询历史之间的干涉模式。该结果澄清了量子不可伪造性概念之间的层次关系，为后续量子安全密码方案的设计与分析提供了理论基础。

本文研究量子安全的分组密码构造。伪随机置换（PRP）是理论密码学与应用密码学的基石，而能够抵抗量子查询攻击的PRP在构造伪随机酉算子、分离SZK与BQP等方向中日益重要。经典的Even-Mansour框架通过将公开置换与轮密钥异或交替组合来构造PRP，其中单轮构造在理想置换模型（IPM）下已具备经典安全性，增加轮数可提升具体安全性。然而在量子查询场景下，该框架的安全性尚不明确：基于Simon算法的简单量子攻击可以攻破单轮密码；对于两轮或更多轮，此前仅知道能够抵抗非适应性敌手（即敌手必须预先准备好所有查询）。本文证明了两轮Even-Mansour密码在IPM下具有信息论安全性，能够抵抗对全部可用预言机进行多项式次自适应正向和逆向量子查询的敌手。证明使用了压缩置换预言机和一种特殊构造的等距映射，将理想实验与真实实验关联起来。作者还证明了该构造在某种意义下是最小的：任何通过单次调用公开置换构造的密码在量子场景下本质上都不安全。因此，两轮Even-Mansour是最简单的量子安全分组密码。这项工作填补了量子查询模型下Even-Mansour框架安全性分析的关键空白，为设计量子安全的对称密钥原语提供了理论基础。

该论文研究量子密码学中伪随机态（PRS）构造的可实现性问题，属于量子计算复杂性理论中的黑盒分离（oracle separation）研究。已知结论表明，存在从量子安全单向函数（quantum-secure OWF）构造 PRS 生成器的黑盒构造方案，因此直觉上"存在量子安全 OWF"应当蕴含"存在 PRS"。本文作者 Minki Hhan、Changhun Oh、Vaughn Sohn 构造了一类量子 oracle，相对于该 oracle 同时满足两个条件：量子安全单向函数存在，但输出长度超过对数量级（superlogarithmic）的伪随机态（PRS）不存在。这表面上与已知的黑盒构造矛盾，作者指出关键在于对 oracle 的访问模型：他们的分离使用的是"经典可访问"（classical-accessible）的随机 oracle，即即便是量子算法也只能以经典方式查询该 oracle，无法进行量子叠加式（相干）查询。作者进一步证明，这一 PRS 的不可能性结论实际上适用于替换随机 oracle 的任意经典可访问经典 oracle，而保持 oracle 的另一组成部分不变，从而说明构造 PRS 必须依赖相干访问（coherent access）能力。此外，作者证明相对于同一组 oracle，对数量级输出长度的伪随机函数类态（PRFS）是存在的，由此给出"经典可访问的对数长度 PRFS"与"超对数长度 PRS"之间的 oracle 分离。综合这些结果，论文表明：任何完全黑盒的、把 PRS 输出长度从对数量级扩展到超对数长度的构造，都必须对底层的短 PRS 使用相干访问。该工作厘清了量子密码原语黑盒构造中访问模型（经典 vs 相干）这一此前被忽视的关键维度，对理解 PRS/PRFS 与 OWF 之间的相对关系、以及量子密码安全性归约的边界具有理论意义。

该论文研究如何在标准模型下用密码学手段让经典验证者确认量子设备确实展现了量子优势，并对一般的 BQP 计算做经典验证。作者以量子不可区分混淆（qiO）为核心工具构造了三类协议。第一，在假设 qiO 存在、且 BQP≠BPP 的一个略强变体成立的前提下，给出一个两消息的量子优势协议，验证高效且可公开验证；这被视为对 Aaronson 与 Zhang 基于 peaked random circuit sampling 的启发式量子优势方案（arXiv:2404.14493）提供了严格的密码学基础。第二，作者构造两个经典验证任意 BQP 计算的协议：第一个仅假设 qiO 存在，属私有可验证，是（量子）iO 少见的、不需要额外计算硬度假设的非平凡密码学应用；第二个额外假设后量子单向函数，从而实现公开可验证，据作者所知这是标准模型下基于计算假设的首个可公开验证的 BQP 计算经典验证协议。第三，技术层面证明上述结论在 qiO 仅对无 ancilla 的酉电路成立时依然成立，并给出针对该类电路混淆的最坏到平均情况归约，把 Canetti、Chamon、Mucciolo 与 Ruckenstein（TCC 2024）的 local-mixing 框架推广到对应的量子假设。论文属量子密码学与量子复杂性交叉的理论工作，适合研究可验证量子计算、后量子密码与量子优势实验的读者。

该论文研究量子秘密共享（QSS）在「多份输入副本」设定下的可行性与不可能性边界。经典秘密共享中，任意访问结构都可行，阈值结构更有高效协议；但进入量子设定后，不可克隆定理（no-cloning）使大量访问结构变得不可能，而且对阈值结构而言，不可克隆恰好刻画了可行性：当且仅当阈值 t > n/2 时 QSS 可行。作者提出一种 QSS 变体：允许提供两份或多份输入量子态的相同副本，但只要求输出恢复其中一份副本。这一松弛绕开了单副本下最直接的不可克隆障碍，不过 k 副本的自然推广仍带来较弱障碍——由不可克隆可推出当 t ≤ n/(k+1) 时 QSS 不可能。一个自然的猜想是：不可克隆仍精确刻画多副本情形，但作者证明该猜想不成立。正面结果：对阈值结构，当 t > (n-k+1)/2 时给出 QSS 构造，说明多副本能略微突破单副本障碍。负面结果：提出一种新的「团路径障碍」（Clique Path obstruction），适用于任意访问结构；对阈值结构，它证明当 t ≤ (n-1)/k 时 QSS 不可能。k=2 时上下界完全吻合。两项结果都利用了访问结构所导出图的 k-可着色性这一联系。k≥3 的间隙仍未闭合，作者将其列为未来方向。由于秘密共享与纠错码密切相关，上述结论也意味着擦除信道上量子纠错在同类多副本设定中存在类似障碍。

本文研究量子密码学中一次性程序（one-time program, OTP）范式的推广问题。量子一次性程序（QOTP，由 Broadbent、Gutoski 与 Stebila 在 CRYPTO 2013 提出）能把某一功能编码进一个量子令牌，持有者只能在单个选定输入上求值一次，求值后令牌即失效、不可再次使用。该原语能力很强，但本质上是无状态的，且其设定要求针对电路的每一次求值都重新签发并分发一个量子令牌，部署代价高、扩展性差。由此引出核心问题：能否把一次性计算范式扩展到更丰富、带状态的受控访问形式，且这种扩展是否能带来超出标准 OTP 的固有优势？ 为此，作者提出查询受限 RAM 程序（query-limited RAM programs, QLP），它是 QOTP 在随机存取机（RAM）模型上的推广，支持在有界或由策略驱动的访问次数下执行结构化的、有状态的计算。QLP 的关键安全性质是：允许受控的多次求值序列，同时防止敌手对计算状态进行分叉（forking）或回滚（rollback）。作者指出，这种状态化能力带来了无状态一次性程序无法实现的新应用，包括：规模仅取决于代码长度（而非运行时间）的图灵机量子令牌、可转让的 k 次或预算受限程序，以及在软件即服务（SaaS）等场景下低通信开销的计算委托机制。 在构造层面，作者引入「一次性程序」（one-shot programs）这一中间原语，将一次性签名（one-shot signatures，Amos、Georgiou、Kiayias 与 Zhandry，STOC 2020）与「单次有效查询」范式（single effective query paradigm，Gupte、Liu、Raizes、Roberts 与 Vaikuntanathan，STOC 2025）统一起来。作者证明：一次性程序可以通用地（generically）蕴含查询受限程序，说明一次性签名更强的不可克隆性保证能够转化为更强的功能。论文还通过通用构造厘清了签名—令牌类原语与量子一次性程序之间的关系，本质上证明了「一次性签名程序可蕴含一次性通用计算」，并借此界定了若干原语之间的蕴含结构。

本文针对二面体陪集问题（DCP, Dihedral Coset Problem）建立了一条“不可行性”（no-go）定理，属于量子算法与后量子密码学的交叉理论研究。DCP 是 Regev 于 2004 年提出并用于将格上学习带误差问题（LWE）归约到量子求解框架的核心问题之一，其若被高效求解，将对基于格的密码体制构成威胁，因此围绕 DCP 的量子算法设计长期受到关注。作者聚焦于 Regev 提出的“傅里叶采样 + 子集和测量”这一类模板：算法先构造子集和态、测量其低 n-1 位，然后利用剩余的“傅里叶标签”（Fourier labels）继续提取信息。本文证明：只要算法在子集和测量之后，从每个傅里叶标签中丢弃任意 ω(log n) 位信息，那么该算法必然无法成功求解 DCP。换言之，任何沿用该模板的算法都必须高强度、近乎完整地保留并使用傅里叶标签，否则注定失败。这一结论既给出了模板内部的硬性设计约束，也为后续算法设计者提供了明确的“有效方向”指南。作为主要应用，作者分析了 Simon 近期提出的算法（IACR ePrint:2026/1591，2026 年 8 月 11 日）：他们证明该算法在子集和测量之后，可以用“最高有效三分之一”的傅里叶标签以指数级小误差实现，因此落入上述通用 no-go 定理的适用范围，从而不能求解 DCP。为便于可验证性，作者还公开发布了用 Lean 4 形式化验证相关结论的代码。整篇工作的方法论特征在于：不是构造更快的攻击算法，而是用信息损失的角度划定一类算法的能力上界，并用机器可检验的形式化方法增强结论的可信度。适合量子算法、格密码与后量子迁移方向的研究者与评估人员阅读。

本文研究基于纽结（knot）的量子货币及其推广形式——不变量货币（invariant money）的安全性基础。这类方案的核心假设是「路径搜索困难」：给定两个具有相同不变量的等价对象（例如两个纽结），找到它们之间的一串等价变换（move）是困难的。作者指出，仅凭这一假设本身目前并没有任何安全性证明；现有的证明都额外引入了「知道路径」（knowledge-of-path）假设，即断言任何能高效产出两个具有相同不变量的对象的算法，隐含地知道它们之间的一条路径。这类假设无法被攻击证伪，也不被认为可由安全性推出，因此其地位十分可疑。作者的出发点是追问：究竟在什么条件下，路径搜索才是正确的假设？ 论文的主要结论分两部分。第一，对于等价类恰好是某个可高效计算、且可被叠加（superposed）的群作用的轨道，同时每一次 move 都等价于作用一个群元素的情形（如图同构类），路径搜索的平均情形困难性对安全性是必要的。但对于纽结，目前并不知晓存在这样的群结构，此时路径搜索器只能把伪造问题归约到一个同样困难的状态制备问题上。第二，作者由此把「伪造者必须制备出验证可接受的状态」这一任务的困难性直接作为假设（制备假设）：对于验证游走在多项式时间内混合的方案，该假设为「任何高效算法，在只拿到新铸造钞票的序列号以及从该钞票测量得到的一个对象时，都无法制备出可被接受的状态」。这一假设是可证伪的，且等价于「先测量自己钞票的伪造者无法伪造」这一安全性质。另一个「转移假设」（由安全性蕴含）则断言：先测量至多让伪造者付出多项式因子代价。两者合起来等价于完整安全性，因此任何安全性证明都必须建立制备假设。最后，作者证明：若制备假设成立，则不存在完全黑盒的归约——即只在其被给定的序列号处调用伪造者——能够从制备假设推出转移假设。 整体而言，这是一篇量子密码学与计算复杂性交叉的理论工作，重新梳理了不变量量子货币的安全性假设体系，明确了路径搜索假设的适用范围与局限，并给出了一个可证伪的、替代性的安全基础。

非可延展编码（non-malleable codes）用于在篡改发生后保证消息要么完整、要么完全不可预测，是抗篡改存储与密码协议的重要构件。已有研究多关注经典分隔状态模型，而量子攻击者若在两个互不通信的本地操作间预共享纠缠，安全性刻画更困难。本文构造了面向经典消息的高效信息论非可延展编码，可抵御两个不通信本地量子篡改操作，且允许攻击者拥有任意预共享纠缠。对于任意足够小的固定 ξ>0 和足够大的第一份额长度 n，编码率达到至少 1/5−ξ，具有完美正确性，错误概率为 2^{−n^{Ω(1)}}；安全性对每个消息成立，并且每种攻击都存在单一且与消息无关的模拟器。这解决了纠缠双分隔状态模型下最坏情况经典消息的常数速率问题。技术上，作者沿用 Batra、Boddu 与 Jain 基于置换的双分隔构造（该构造对均匀随机消息达到趋近 1/5 的速率），但把置换的均匀消息输入替换为“指定消息+新鲜均匀填充”。核心贡献是针对该修改给出最坏情况安全性归约，从而把均匀消息的结果提升到任意经典消息。该结果属于量子密码与信息论安全交叉方向，适合理论密码学、量子安全与抗篡改编码研究者阅读。

位置验证（Position Verification，PV）由 Chandran 等人于 2014 年在 SIAM Journal on Computing 提出：验证方通过交互式协议检验证明方（prover）所声称的空间位置。经典条件下位置验证被证明是不可能的；而量子位置验证（QPV）虽然更强，但已有结论表明：只要对手预先共享的纠缠量达到指数级规模，总能构造出 LOCC（本地操作加经典通信）攻击，从而突破安全性，这被称为“有界纠缠壁垒”。本文的核心贡献是证明这一壁垒并非不可逾越。作者在理想化的连续时间模型（时间由实值参数刻画，挑战消息的发送时刻从一个实数区间上均匀采样）下，构造了一个基于 BB84 的 QPV 协议，该协议对任意有限规模的 LOCC 对手联盟保持安全，哪怕对手拥有任意有限（可以是指数级）的量子存储与纠缠。作者进一步说明该构造也可在离散时间模型下实例化。最关键的结论是：尽管既有不可能性结果仍然成立，他们仍能得到一个信息论安全的 QPV 协议，其中诚实方的总资源（通信与存储）可以显著小于对手的资源上界，并且能够实现诚实方与对手资源之间任意期望的多项式级差距——而此前文献中所有协议都要求诚实方资源至少与对手纠缠量相当。论文还指出，这一资源差距取决于时间可被测量的精度：随着更精确的时钟出现，对手所需资源上界持续增大，而诚实方资源基本不变，作者将这一范式命名为“I sleep, you work”（我睡觉，你干活）。该工作属于量子密码学与理论安全方向，适合从事量子安全协议、时间同步基础设施与未来密码迁移研究的读者阅读。

简洁论证（succinct arguments）是密码学中的基础原语，其目标是以极小的通信量验证计算断言。在经典设定下，针对 NP 的简洁论证可以仅从非结构化困难性（例如哈希函数）出发构造：通过 commit-and-open 范式，把 NP 的概率可检查证明（PCP）或交互式预言机证明（IOP）编译为论证系统。相比之下，已知的针对 QMA 的简洁论证要么依赖某种『结构化』密码原语，要么依赖尚未证明的量子 PCP 猜想，因此其假设基础明显更重。本文的贡献是构造出第一个在量子随机预言机模型（QROM）下的 QMA 简洁论证，且不依赖任何额外的密码学假设或未证明猜想。由此得到仅从非结构化困难性出发的 QMA 简洁论证，说明理想哈希函数不仅足以支撑 NP 的简洁论证，也足以支撑 QMA 的简洁论证。其核心技术是一个效率保持的编译变换：把最近提出的量子交互式预言机证明（QIOP，即量子 PCP 的交互式推广）转换为针对同一语言的量子论证，所用范式是一种自然的量子 commit-and-open。该变换适用于任何满足 public-query soundness 的 QIOP——作者形式化了这一概念，用以刻画 commit-and-open 范式的自然要求，并指出已有针对 QMA 的 QIOP 满足该条件。作为该变换的关键组件，作者还在 QROM 中形式化并构造了支持局部打开的、可提取的量子态向量承诺，这一组件本身可能具有独立价值。整体而言，论文把 QMA 简洁论证的假设门槛降到了与经典 NP 情形相同的非结构化困难性层面，属于量子密码学与可验证计算交叉方向的理论进展。

本论文首次系统研究素域上「未经修改」的 Shamir 秘密共享方案在量子泄漏模型下的安全性（即量子泄漏韧性）。经典文献中一个被广泛研究的泄漏模型是：每一方泄露其持有份额的一个本地比特（single-bit local leakage）。作者把该模型量子化：对每一方，本地泄漏信道以该方的份额为输入，输出一个「泄漏量子比特」（leaked qubit），允许泄漏过程中出现量子叠加与纠缠效应。 论文的主要正面结果分层次给出。第一，在泄漏设备之间、以及与敌手之间都没有预共享纠缠的情况下，作者证明只要阈值率 t/n=τ 超过 τ*≈0.73339 并留出一个固定正裕度，敌手区分任意两个秘密的优势被压到 2^{-Ω(n)}，即随份额数量 n 指数衰减。第二，结果被推广到更一般的泄漏结构：设备可被划分为互不相交的纠缠块，每块规模有固定上界，块与块之间、块与敌手之间均无纠缠，每块最多发出固定数量的量子比特；此时只要阈值率足够高（充分接近 1），安全性依然成立。第三，作者进一步允许一部分被指定的设备与敌手共享纠缠，并证明即使有线性数量（αn，α 为足够小的正常数）的设备彼此之间以及与敌手共享纠缠，在阈值率足够高时方案仍保持安全。 作为互补的负面结果，论文给出了尖锐的下界：一旦允许泄漏设备之间存在任意大的纠缠，连经典的单个比特泄漏都会使 Shamir 方案不再安全。具体地，若恰好 t 个泄漏设备共享一个 GHZ 态，且完全不需要与敌手纠缠，仅每个参与设备输出一个经典比特，这些比特的联合奇偶性就能以常数优势区分任意选定的一对秘密，从而破坏保密性。 综合正反两方面结果可得结论：对于 τ* 以上的固定阈值率，能与彼此及敌手任意共享纠缠而仍不破坏安全的设备数量最多只能与 n 成线性关系（仅差常数因子）；而最优的「可支持比例」（optimal support fraction）究竟落在何处，仍是公开问题。该工作把经典泄漏韧性的阈值现象拓展到量子设置，并为阈值密码学、门限签名与分布式密钥管理在量子敌手模型下的参数选择提供了理论边界。

该论文研究“量子火”（quantum fire）这一新型量子密码原语：它是一类可被高效功能性克隆、却无法通过单向经典通信传输的量子态。此前所有可证明不可电报（untelegraphability）的量子火构造都依赖于随机预言机（oracle），而本文首次在标准模型下基于 one-shot signature 给出了此类构造，从而去除了对 oracle 的依赖。作者进一步引入两个新的安全概念：(a) 无密钥不可电报性（keyless untelegraphability），是对不可电报性的加强；(b) 可对话性（conversability），即火焰虽然无法经单向经典通信传输，却可以经由经典交互（双向通信）传输。这一性质表明，单向与双向经典通信在传输该量子火的能力上存在定性差异。结合克隆性，作者给出了量子火的早期密码学应用之一：无密钥不可电报性迫使有效火焰序列号的分布具有高最小熵，而可对话性与克隆性则允许仅用经典通信克隆并转移对应火焰。论文给出两个构造变体：第一个基于 one-shot signature（可由次指数级 iO、次指数安全单向函数与 LWE 实例化），支持多项式数量的火焰，以及超对数级最小熵的序列号分布；第二个在更强的假设——指数级不可伪造 one-shot signature（可在经典 oracle 下实例化）——之下，支持指数数量的火焰，并达到线性最小熵。

该论文研究量子计算时代可验证计算的理论基础问题：能否在尽可能弱的密码学假设下，为 QMA（量子 Merlin-Arthur，即量子版 NP 的验证类）构造简洁论证（succinct arguments）。作者证明：只要存在 collapsing hash functions（坍缩哈希函数），就存在 QMA 的简洁论证。这是首个仅依赖非结构化“Minicrypt”类假设的方案——此前相关构造通常需要更强假设（如公钥加密、后量子安全的多项式承诺等），而已知 Minicrypt 假设（例如单向函数）并不能推出公钥加密，因此该结果显著降低了信任假设门槛。核心技术创新是一个量子简洁的“claw-state generation”（爪态生成）协议：它仅使用经典通信，就能把少量量子关联自举（bootstrap）为任意大数量的 claw-state 关联，使验证者可用极少的量子能力完成大量相关量子态的生成与验证。该协议相较 Zhang（STOC 2021）的方案有三点改进：轮复杂度更低、在标准模型下可证明安全、整体构造更简洁。借助该协议，作者从单向函数出发得到量子计算的量子简洁盲委托（blind delegation）协议，再将其接入 Bartusek、Liu 与 Malavolta（EUROCRYPT 2026）的通信压缩编译器，最终得到 QMA 的简洁论证。论文属于量子密码学与复杂性理论交叉方向，适合从事可验证量子计算、量子委托、简洁论证、后量子假设研究的理论与密码学研究者阅读。

该论文研究量子网络环境下的零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKP）。ZKP 允许一方在不泄露除命题有效性之外的任何信息的前提下完成命题验证，是密码学与信息论中的基础原语。然而现有构造存在两大局限：其安全性通常建立在计算假设之上（如单向函数存在性、特定数论问题困难性），因此在计算能力（尤其是量子计算）不断增强时存在被攻破的理论风险；同时这些构造绝大多数被限制在双方（证明者-验证者）场景中，其在双方乃至多参与方网络场景下的信息论实现几乎未被探索。针对这一空白，作者提出一个基于量子态在操作约束下不可区分性的零知识验证框架。其核心思想是：利用局部操作所施加的根本物理限制，使得验证者虽然仍具备验证命题正确性的能力，却在原理上被限制无法提取关于底层量子态的信息，从而把'零知识'性质从计算层面提升到物理/信息论层面。基于该框架，作者为多参与方量子网络构造了显式协议，实现了信息论安全，即任何相互协作的参与方子集，无论其联合计算能力有多强，都无法获得超出命题有效性之外的任何知识。论文的主要贡献可归纳为三点：一是将 ZKP 的安全基础从计算假设迁移到信息论/物理原理；二是将适用范围从两方扩展至多参与方网络拓扑；三是给出了可构造的显式协议而非仅存在性论证。该工作属于量子信息与密码学交叉的理论研究，适合量子信息、密码学理论、后量子安全与安全协议设计方向的研究者阅读。

该论文研究非一致性（non-uniform）安全性：攻击者可在面对全新挑战之前获得关于预言机的有界建议（advice）信息，这一模型刻画了先离线预处理、再在线发起攻击的最现实攻击模式，此前在量子随机预言机模型（QROM）与随机置换模型中已有大量研究。本文提出一种基于算子范数（operator-norm）的新分析框架来处理量子建议下的非一致性安全。其核心创新在于：用统一的归约同时刻画搜索型博弈的成功概率与判定型（decision）博弈的区分优势；而此前的归约方法即使在判定博弈中也只能处理成功概率，因而得到的界更松。借助这一框架，作者为 Yao's box（带盐与不带盐两种情形）给出了紧界，并改进了伪随机生成器（PRG）的安全性界；同时证明了判定博弈下最优的通用加盐（salting）定理，即加盐能在多大程度上降低预处理优势的一个通用上界。方法层面，作者定义了博弈的一种属性，用以分离离线阶段已有查询与随后在线查询各自的贡献，从而对特定加盐构造给出更强的界，包括带盐置换反演（tight up to 对数因子）与带盐随机函数反演（tight up to 对数因子，且与经典函数反演中已存在的差距一致）。整体而言，这是一项偏理论的密码学成果，为量子环境下的非一致性安全提供了更紧、更统一的证明工具，适合从事可证明安全、量子密码与密码方案安全参数评估的研究者与工程师阅读。

本文研究两个或多个独立随机置换的 XOR（XoP）构造在量子敌手下的伪随机性。XoP 是经典密码学中从置换构造伪随机函数（PRF）的典型方案，其经典安全性可超越生日界，即当 r≥2 时能提供超过 2^{n/2} 的安全性，但它在量子敌手可对构造进行叠加查询（superposition query）模型下的安全性此前仍广泛未决。作者证明了：对于定义在 {0,1}^n 上的 r≥2 个随机置换的 XOR，任何 q 次量子查询算法将其与随机函数区分开的优势不超过 O(min{q^3/2^{rn}, q^{1.5}/2^{(r-0.5)n}, 1/2^{(r-1.5)n}})，其中 q 远小于 2^n。这意味着 XoP 在整个查询范围内都保持安全，远超量子碰撞查找攻击给出的约 2^{n/3} 界，是首个从置换构造出发实现量子版“超越生日界安全”的方案。证明方法为傅里叶分析变体的多项式方法：任意 q 次量子算法的优势被至多 2q 阶的傅里叶分量（或构造的 2q 组输入输出数据）控制；作者对多数分量的范数给出了良好上界，从而得到 2^{-(r-3/2)n} 的安全性。低阶分量的范数过大，不足以直接给出 q^3/2^{rn} 与 q^{1.5}/2^{(r-0.5)n} 两项界，因此作者将这些低阶分量重新解释为其他问题的优势：例如 2 阶与 4 阶项分别对应“带植入碰撞的随机函数”与“不带植入碰撞的随机函数”的区分优势，并利用 Zhandry 的小范围分布技术加以界定。过程中还为（反直觉地）大范围的小范围不可区分性证明了新界，具有独立价值。作者同时给出若干启发式攻击，表明在 q≤2^{n/2} 和接近 2^n 的范围内所给界可能是紧的。

该论文研究量子信息理论与计算密码学的交叉地带，核心问题是：伪纠缠（pseudoentanglement）这一源自计算纠缠理论的资源，能否以及如何转化为密码学意义上的计算困难性。研究背景有两个并行脉络：一是伪纠缠与计算纠缠理论的提出，引发了计算机科学与信息论交叉领域的大量后续研究；二是计算密码学在伪随机态（pseudorandom states）引入后快速发展，并逐步确立了量子密码学所需的计算困难性基线，其中 EFI 对（可高效采样、统计距离远、但计算不可区分的两个分布构成的分布对）被确立为核心基元。作者的目标是让计算纠缠理论所产生的资源能够为密码学所用，因此系统性地建立了伪纠缠的操作性实例与计算密码学最小假设层级之间的关系。主要结果：在两种不同的操作性定义下（均要求态的高效生成），伪纠缠的存在性是 EFI 对存在的充分条件；结合此前已证明的、在第二种定义下逆命题同样成立的结果，作者进一步证明了伪纠缠与 EFI 对在第二种定义下是等价的。这一等价性把伪纠缠与其他密码学最小假设并列，既为这一基础性难题提供了替代视角，也在两个领域之间架起了可双向迁移洞见的桥梁。在证明过程中，论文还引入并证明了若干量子信息与计算纠缠理论的技术引理：把计算纠缠度量与量子态之间的距离建立关联；在已知两个态族之间两两距离的条件下，给出其混合态的区分条件；并给出了计算纠缠度量的首个连续性关系。整体而言，这是一项纯理论研究，适合量子信息、量子密码学与计算复杂性方向的研究者阅读。

该论文开创性地提出并研究“时空多方安全计算”(spatiotemporal MPC), 把传统 MPC 的输入从纯数字数据扩展为同时依赖物理事实(如参与方所处位置、时间、运动轨迹)的功能。这类协议面临双重目标: 一方面必须隐藏时空信息(隐私性), 另一方面必须保证时空输入的物理一致性——恶意参与方不能迫使功能运行在与自身真实物理状态不符的时空输入上。核心概念难点在于: 如何在基于模拟(simulation-based)的安全框架内对时空信息进行“提取”。为此作者提出“时空知识论证”(arguments of spatiotemporal knowledge), 遵循“我证明故我在”的原则: 不直接用数学关系定义物理在场, 而是操作性地把物理在场定义为“能够完成一个健全(sound)的时空验证协议”的能力。据此, 提取器可从成功的证明者处恢复出一个时空点, 并通过驱动被提取出的证明者在辅助时空验证协议中成功, 来认证该时空点具有物理有效性。在此概念之上, 论文定义了时空 MPC 的通用可组合(UC)安全性, 同时刻画隐私性、物理一致性与可组合性, 并给出满足该新 MPC 概念的构造。作者首先构造 UC 安全的“时空知识提交-证明”协议: 在 CRS 模型下基于 LWE 假设, 可抵抗无预共享纠缠的量子证明者; 在 QROM(量子随机预言机模型)下, 可抵抗拥有无界预共享纠缠的量子证明者。随后利用这些构造, 从半诚实后量子 MPC 出发得到 UC 安全的时空 MPC。论文还把框架扩展到支持经典时空输入下的量子功能。适合密码学理论、量子安全协议与分布式系统方向的研究者阅读。

该论文研究的是量子-经典密码交互中广泛使用的陷门无爪函数（Trapdoor Claw-Free Functions, TCF）的密钥可信性问题。现有几乎所有基于 TCF 的密码协议都默认假设密钥由诚实方生成，并在此前提下证明安全性，一旦密钥本身不可信，协议的安全保证就可能失效。作者提出一个与具体函数族无关的密钥认证抽象框架，该框架建立在两个核心概念之上：第一是可认证密钥关系（certifiable key relation），即用一个 NP 关系来精确刻画某个 TCF 函数族的诚实密钥，同时保证其见证可以从陷门中恢复；第二是认证密钥生成（certified key generation），它在输出每个密钥时附带一份成员资格证书，并满足完备性、带可提取性的证书可靠性以及密钥隐私三条性质。作者针对不同的 TCF 构造实例化了相应的可认证密钥关系，并用零知识知识论证（ZKPoK）以通用方式满足这些关系。作为主要应用，论文给出一个通用编译器，能够把任意基于 TCF 的量子性证明（proof of quantumness）转化为零知识版本，且编译后协议的每一条安全性都可从其认证方案中的对应性质推导出来。最后，作者刻画了该原语的能力边界：对于依赖单射不变性（injective invariance）的协议，一个被接受的证书本身就是一个函数族区分器，会恰好泄漏这类协议必须隐藏的那个比特。

本论文研究非局域量子计算（NLQC, non-local quantum computation）中纠缠代价的下界问题，这一问题与计算复杂性理论、密码学、量子引力等领域相关。NLQC 的一个核心特例是 f-routing，其动机部分来自量子位置验证（quantum position verification）。长期以来，在“完全鲁棒（fully robust）”设定下证明 f-routing 的纠缠代价下界一直是 NLQC 领域的重要公开问题。为推进该问题，作者建立了两个相关的下界结果。第一，研究鲁棒条件秘密披露（robust CDS, conditional disclosure of secrets）的共享随机性代价。由于 Allerstorfer 等人（Quantum 2024）已建立 CDS 与 f-routing 之间的联系，理解鲁棒 CDS 的随机性复杂度是通向完全鲁棒路由下界的自然一步。作者证明：鲁棒 CDS 的共享随机性代价被确定性 SMP（同时消息传递）通信复杂度的对数所下界，且该结论在通信量与私有随机性均不受限制时仍然成立；对于相等（equality）函数，该下界是紧的。第二，作者考虑单侧完美（one-sided-perfect）的 f-routing，即协议在一类输入上精确、在另一类输入上仅有常数误差。通过利用 Asadi、Culf 与 May（ITCS 2025）方法中出现的低秩矩阵的正定性，作者以符号秩（sign rank）给出纠缠代价的一般性下界。特别地，该结果给出了内积函数在两个单侧完美设定下路由纠缠代价的线性下界，并与已知上界相匹配。整体而言，论文把 NLQC 纠缠代价下界问题部分归约到鲁棒 CDS 的随机性复杂度与符号秩等更易处理的量，为完全鲁棒路由问题提供了新的技术路线，并提供了一批紧致（tight）的刻画。

该论文研究量子密码学中用于实例化 Microcrypt 的 Hamiltonian phase state (HPS) 假设。此前工作提出 HPS 假设，认为哈密顿相位态可用于构造伪随机态生成器和单向态生成器；并进一步猜想该假设可能成立，即使经典单向函数不存在。若此猜想成立，HPS 将为 Microcrypt（不依赖经典单向函数的密码原语）提供实现路径。本文否证了该猜想：证明若 HPS 假设成立，则经典单向函数必然存在。技术上，作者给出从单向态生成器构造单向谜题的新方法，核心是定制化的“先测量、后询问”态认证协议。该方法推广了此前借助经典影子从单向态生成器构造单向谜题的工作，并建立单向谜题性质与所用态认证协议性质之间的关联：若态认证协议允许高效经典后处理，则得到可高效验证的单向谜题；若协议在某种意义下可被高效经典模拟，则得到经典单向谜题，进而推出单向函数。作者利用相位态认证协议的性质，由后一观察证明 HPS 假设蕴含单向函数；前一类构造则为利用定制态认证协议从伪随机和单向态生成器构造可高效验证单向谜题提供了新工具箱。贡献包括否证 HPS 可独立于 OWF 的猜想、给出一般化构造框架，并重新定位 HPS 为可导出经典密码学的量子假设。

本文研究量子计算背景下伪随机原语之间的结构性关系，重点考察伪随机状态生成器（PRSG）、伪随机函数型状态生成器（PRFSG）与伪随机酉（PRU）是否可以相互推出。核心问题是：量子态的伪随机性是否足以构造量子酉的伪随机性？作者给出了一个完整的酉 oracle 分离结果：即使采用最强的态伪随机概念——自适应安全、量子可访问的 PRFSG——也不能推出最弱的酉伪随机概念——非自适应安全、仅前向的 PRU。该分离还允许 PRFSG 的实现是非酉的，并可使用任意数量的辅助量子比特，因此结论具有很强的鲁棒性。技术路线上，作者将候选 PRU 构造视为一个从底层 oracle 状态到所实现酉的映射，并研究该映射的导数。关键观察是这些导数天然具有低秩结构，而真正随机的酉对应的高秩行为无法被此类低秩映射模拟，于是可利用低秩性质将候选构造与真随机酉区分开。论文的主要贡献在于揭示了量子态伪随机与量子酉伪随机之间存在根本区别，并提出了“微分视角”这一分析工具，可能用于研究量子态与酉的其他结构性问题。该工作属于量子密码与计算复杂性理论基础研究，适合量子密码、量子安全原语、黑盒分离与归约方向的研究者阅读。

本文研究量子密码学中最基础的两类"最小假设"候选原语之间的关系。第一类是 EFI pairs（Brakerski、Canetti、Qian，ITCS 2023），指一对高效可制备的量子态：它们在统计上相距很远（可区分），但在计算上对任何多项式时间区分者都不可区分。第二类是 one-way puzzles（Khurana、Tomer，STOC 2024），即经典谜题：采样容易、求解困难。已知 one-way puzzle 可以推出 EFI pair，但反过来是否成立（EFI pair 能否推出 one-way puzzle）是公开问题。本文给出的答案是：在相对化（oracle）意义下不成立。作者构造了一个单一的经典 oracle，使得相对于该 oracle 不存在 one-way puzzle——即便允许验证者拥有无界计算能力；与此同时，一个 EFI pair 依然存在，并且对满足特定条件的任意区分者都保持不可区分。这个条件刻画得很细致：区分者可以全程只做经典查询、可以携带关于该 oracle 的任意 advice（预处理信息），但只允许在最后做一次叠加（superposition）查询。该 oracle 的设计有两部分作用：其一，它回答关于量子采样器输出概率分布的一切问题，从而彻底消除 one-way puzzle 存在的可能；其二，它隐藏一个 Haar 随机的半维子空间，用来承载仍然安全的 EFI pair。安全性证明的核心思路是把问题归约到通信复杂性：如果对手关于隐藏子空间的知识只能以经典查询答案的形式获得，那么对手就可以被嵌入到一个两方协议中，与真正持有该子空间信息的一方进行博弈并加以模拟，于是对手的优势不会超过 Vector-in-Subspace 问题（Klartag 与 Regev，STOC 2011）的最佳经典通信协议——而且这一结论与 oracle 具体计算什么都无关，具有强健的普适性。上述论证并不覆盖那一次叠加查询，作者转而使用随机矩阵理论的工具为其给出上界，从而完成整体证明。论文还指出同一攻击的一个副产品：在任何使用经典消息、且事先不共享纠缠的协议中，任意量子参与方都可以被经典模拟，因此相对于该 oracle 连"量子性证明"（proof of quantumness）也不存在。换言之，在经典输入与经典输出的任何任务上，量子多项式时间都不带来优势，而那两个量子态却始终不可区分。最后，作者就如何在后续工作中去掉对叠加查询的限制提出了若干猜想。

该论文提出了一种基于加密量子克隆（encrypted quantum cloning）的新型安全原语，用于应对量子状态被窃取后的处置问题。传统经典安全中，密钥被泄露后通常采用撤销（revocation）机制使凭证失效，但量子场景下状态的不可克隆定理与量子克隆技术带来了新的可能性。论文的核心洞察是：加密量子克隆允许对一个未知量子态创建多个加密副本，但只有一个副本能够被有效解密，且解密资源在使用过程中被内在消耗。基于这一特性，作者设计了一种“中立化”（neutralization）机制：当攻击者窃取了一个加密量子克隆但尚未拥有对应解密密钥时，合法保管者可以打开另一个受信任的克隆，从而消耗掉唯一的解密机会，使被窃取的克隆永久失去效用。作者严格区分了“撤销”与“中立化”：撤销是使凭证失效，而中立化是使被盗对象本身在物理意义上无法被利用，属于更强的事后响应。论文形式化了这一区别，并将其置于更广泛的事后窃取响应空间中，同时引入了时间威胁模型（temporal threat model）来刻画攻击者与保管者之间的时序博弈。为证明该机制的优势，作者将其与最接近的经典类比方案对比，指出经典方案只能通过外部程序性组合达到类似效果，而量子机制是内在固有的。最后，论文将加密量子克隆解释为分布式保存场景下的“事后妥协量子保管”（post-compromise quantum custody）原语，并展望了其在数字人文（Cyber-Humanities）导向的保存架构中的潜在应用。该研究属于量子密码学与安全协议的交叉方向，适合对量子安全、加密协议设计感兴趣的研究者阅读。

本文研究量子信息理论中两种伪随机性概念——统计伪随机性（以酉 t-design 为代表）与计算伪随机性（以伪随机酉 PRU 为代表）之间的关系。此前已知的 PRU 构造通常需要将统计随机化成分（如酉 2-design）与经典密码学原语结合，以产生计算伪随机性，这暗示统计随机性可能是计算随机性的必要前提。本文的主要贡献是证明统计伪随机性并非计算伪随机酉的必要条件：作者将现有构造中的酉 2-design 层替换为甚至不构成状态 1-design 的系综，但要求其满足一种称为“区分性”（distinctness）的性质，并证明该性质是任何 PRU 必须具备的。他们通过纠缠版本的“反集中”（anticoncentration）来刻画区分性，并证明区分性已经捕获了 PRU 在相干性和虚实性（imaginarity）上的约束；同时识别出某些输入类别（包括某些最大纠缠态）会使虚实性障碍消失，从而允许实数值 PRU 存在。作为应用，作者利用区分性缺失来约束随机相位-Hadamard 系综被猜想为 PRU 的可能性。该工作深化了对量子伪随机性基本结构的理解，并为构造更轻量级 PRU 提供了新途径。适合量子信息理论、量子密码学和复杂性理论研究者阅读。

该论文提出了一种在量子随机预言机模型（QROM）下实现无条件安全认证随机性的协议。该协议是非交互式的，且可由经典验证者公开验证，其设计基于 Yamakawa 和 Zhandry 在 JACM'24 上提出的量子性证明（proof of quantumness）技术。与以往依赖额外结构（如 Aaronson-Ambainis 猜想）或仅能抵御低查询深度攻击者的方案不同，本协议的安全性证明针对的是能够对随机预言机进行亚指数次自适应量子查询的 adversaries，且不依赖任何未经证明的猜想，实现了‘无条件安全’（即安全性仅基于量子力学基本定律和随机预言机模型的形式化假设）。论文的核心贡献在于：第一，首次在仅有经典验证者且协议为单轮的情况下，实现了对强量子攻击者的可证明安全随机性生成；第二，消除了此前工作中需要的结构化假设或对查询深度的限制；第三，为量子计算优势的验证提供了新的理论工具。该工作属于量子密码学与计算复杂性理论的前沿研究，适用于量子安全协议设计、随机性生成基础设施以及量子计算能力认证等研究方向。

本文提出了一种基于高维 prepare-and-measure 机制的确定性安全量子通信（DSQC）协议，并引入 Reed-Solomon 纠删码以增强抗噪声能力。DSQC 是一种量子密码技术，旨在通过量子信道直接传输消息，同时利用辅助经典信道进行窃听检测与解码，无需预先分发密钥。该协议在理论上具有三个显著优势：第一，它不需要量子存储或纠缠资源，降低了实现难度；第二，它可以使用当前商用光学器件搭建，具备实际可行性；第三，高维编码提升了单次传输的信息容量，从而提高了整体传输速率。论文重点在于理论方案设计，未提供实验验证数据，但为后续量子安全通信的工程化提供了新思路。从防御者角度看，该研究属于量子密码协议的创新方向，虽然不解决现有网络威胁，但预示着未来安全通信基础设施的潜在演进。适合关注量子安全、密码学以及下一代通信安全的研究人员阅读。

该论文研究量子计算中的可认证随机性协议，特别是在量子随机预言机模型（QROM）下，如何让一个量子证明者向经典验证者证明自己确实执行了量子计算，并从中产生可验证的随机数。此前，Yamakawa 和 Zhandry（J. ACM 2024）提出了一种量子性证明方案，其中量子证明者需要对一个公开可计算函数 H 采样一个码字原像。他们猜想，对于任何 H，成功的证明者必然从一个高熵分布中采样答案，从而可以提取随机性。但他们只能在 Aaronson-Ambainis 猜想成立的前提下证明其安全性。本文的主要贡献是无条件地证明了 Yamakawa-Zhandry 可认证随机性协议的安全性，摆脱了对未证明猜想的依赖。具体而言，作者证明了对于低查询深度的量子敌手——即最多进行 o(log λ) 次自适应量子查询的敌手——该协议是安全的。这里的查询深度是指敌手对随机预言机的量子查询层数，类似电路深度。该证明采用了新的技术，可能涉及量子查询复杂性和随机性提取的深刻联系。论文为可认证随机性提供了更坚实的理论基础，并可能对量子密码学、随机数生成验证以及量子优势的认证产生重要影响。适合对量子密码学、量子复杂性理论以及可验证量子计算感兴趣的研究人员阅读，尤其关注理论安全性证明的读者。

该论文针对传统量子密钥分发（QKD）协议（如BB84）在密钥生成过程中需要传输与密钥长度相当甚至更多的量子比特，导致量子网络资源开销大的问题，提出了一种基于多量子比特GHZ纠缠态与量子比特复用的可扩展QKD方案。传统QKD因基筛选和隐私放大，实际传输的量子比特数远大于最终密钥长度，而在量子网络发展初期带宽有限，这种开销成为瓶颈。论文提出的方法仅在通信端点间传输一个GHZ纠缠态中的单个量子比特，并利用纠缠复用结合量子非破坏性（QND）测量来传递多个经典密钥比特。具体而言，在假设经典信道已认证、本地重置验证可靠且QND判别误差有界的前提下，通过生成(L+1)量子比特的GHZ态并将其中一个量子比特发送给远端，即可传递L个经典比特。作者使用NetSquid量子网络模拟器验证了协议的正确性：在理想条件和每轮去极化噪声p≤0.005的情况下，对最长12比特的密钥实现了100%的原始密钥保真度。此外，该方案可扩展至多方QKD及服务器-客户端部署场景。实验结果表明，该协议在带宽受限的量子网络中具有传输量子比特效率高、噪声容忍度好的优势，为未来量子网络的密钥分发提供了新思路。本文适合量子网络、网络安全及密码学领域的研究人员和工程师阅读，以评估其在真实量子网络中的适用性。

该论文聚焦于量子密码学中的远程态制备（Remote State Preparation, RSP）原语。RSP 允许仅拥有经典通信能力的客户端在远程量子服务器上制备量子态，是经典-量子混合协议（如经典客户端与量子服务器交互）的核心构建块。现有 RSP 构造普遍依赖强密码学假设，通常是陷门爪型函数（TCF）的变体。本文提出了一种更弱的 RSP 变体，称为窃听者盲远程态制备（Eavesdropper-Blind RSP, EB-RSP）。其核心思想是：仅要求对窃听者（能够看到诚实协议通信副本的外部观察者）保持盲性，而不要求对量子服务器本身隐藏。尽管对抗模型被放宽，作者证明该弱化概念仍足以支撑有实际意义的密码学应用。具体地，他们展示了两轮 EB-RSP 即可构造出具有经典公钥和量子密文的量子公钥加密方案（QPKE）。进一步，他们基于特定的单向群作用（one-way group actions）构造了两轮 EB-RSP 协议，这是首次在无需陷门的假设下实现类 RSP 原语。此外，作者指出现有基于 TCF 的 RSP 构造很可能可以自然适配为两轮 EB-RSP，并针对一个具体的 TCF 构造给出了显式适配示例。该工作为后量子密码学中简化假设、降低量子服务器可信度要求提供了新方向，适合量子密码、后量子安全、密码学基础理论研究者阅读。

量子复制保护是一种利用量子力学的不可克隆原理，将函数的功能编码在量子态中，使得任何恶意方都无法将该量子态拆分成两个仍能同时正常运行的量子态的技术。此前标准模型下的多项研究只支持独立采样的挑战，而对于更接近实际语义的“相同挑战”或“相关挑战”情形一直缺乏可行方案，这也阻碍了点函数等基础对象的复制保护设计。本文作者首先对复制保护的安全性定义进行了强化，并提出了一组新的、更强的安全概念。对于单解密器加密（SDE），他们定义了“相关挑战安全性”，证明了它蕴含所有先前的SDE安全概念（包括相同挑战安全性），并说明 Kitagawa 与 Yamakawa（TCC 2025）的著名构造在仅有不可区分混淆（iO）和单向函数存在的假设下，即可满足该新安全性。然后，他们将视角扩展到一般功能，提出了“相关挑战不可克隆穿刺混淆”（UPO）模型，允许挑战点与穿刺位之间任意相关，同时允许分割前后附加辅助信息，并且只需每个挑战点各自具备条件均匀性及λ^c次平均条件最小熵，因此可处理完全相同的挑战。在假设后量子iO与量子困难LWE的前提下，作者为输入长度不小于λ^c的多项式规模带密钥电路构造了相关UPO，直接解决了Ananth等人及Çakan-Goyal等提出的开放问题。最终，他们获得了标准模型下点函数、k点函数、计算-比较程序的首个复制保护，以及一般可穿刺功能的相同挑战复制保护。该工作为量子复制保护的理论基础补齐了关键拼图，并将推动量子安全软件保护的发展。

本文提出了一种适用于纠缠双方的“同时Goldreich-Levin归约”，用于量子密码学中的不可克隆加密（unclonable encryption）方案。Goldreich-Levin归约是经典密码学中的核心工具，它能够将关于隐藏串m与随机挑战r的内积猜测算法，转化为完整提取m的算法。本文将其推广到两个纠缠方，使得他们面对相同的随机挑战r时，如果能够以不可忽略概率正确猜测内积，则能够联合提取m的完整信息。这一归约使得任何满足“搜索安全性”（search security）的不可克隆加密方案，都可以升级为满足“不可区分安全性”（indistinguishability security）的方案，后者是该领域的黄金标准。作为推论，作者证明了由BB84态构成的、最简单的候选不可克隆加密方案满足不可区分安全性。该结果由GPT-5.6 Ultra在少量交互后发现，提示中包含了Ananth和Sahai以及Ragavan关于不可克隆加密的最新成果。本文主要贡献在于理论归约的建立和安全性证明，为不可克隆加密的实际应用提供了更强安全保证。适合量子密码学、密码学理论、后量子安全研究人员阅读。

该论文针对量子计算-经典通信（QCCC）密钥协商协议的不可能性问题取得了重要进展。作者在量子随机预言机模型（QROM）下，构造了针对两类受限设置的无条件攻击（即攻击者计算能力无界，仅以多项式次查询即可恢复密钥）。第一类为两消息设置：假设 Alice 在第一轮仅对预言机进行经典查询，且发送给 Bob 的消息为经典比特串，但双方在后续计算中可执行任意量子计算、进行量子查询，并在第二轮发送量子态。该攻击基于 Austrin 等人（CRYPTO 2022）的重查询学习技术和 Katz-Sela（arXiv 2401.14319）的重编程技术。第二类为轮数无关设置：作者证明 Barak-Mahmoody（CRYPTO 2009; J. Cryptology 2017）的攻击可扩展到多轮场景，前提是 Alice 和 Bob 使用经典通信，且除最后一轮外的所有轮次仅进行经典预言机查询。在两种设置下，只要诚实参与者的查询次数上界为 poly(λ)，且合法协商成功的概率为逆多项式，攻击者就能以 poly(λ) 次查询成功恢复密钥。该结果进一步推论：在 QROM 中，当密钥生成具有经典预言机访问时，任何针对经典消息的、完美性有缺陷（即有一定错误概率）的量子公钥加密（PKE）方案都无法存在，即使加密、解密和密文均为量子形式。特别地，该否定结果适用于 Bartusek 和 Khurana（CRYPTO 2025）基于两轮 OSP 构造的、完美性有缺陷的 PKE（对于单比特明文），只要经典 OSP 发送方仅进行经典随机预言机查询。这项研究从理论上划定了量子密钥协商在特定模型下的可行性边界，对后量子密码协议的设计具有指导意义。

该论文从理论计算机科学的角度，系统研究了量子机器学习中“平均情况困难性”与“密码学原语”之间的深层联系。传统上，经典密码学与学习理论之间存在著名的双向蕴含关系：密码学原语可推导出学习问题的困难性，而学习问题的困难性又可反过来构造密码方案。近年来，研究者开始将这一对应关系拓展到量子领域，尤其关注量子态学习（AHL）与单向量子态生成器（OWSG）等概念的联系。然而，此前的研究大多聚焦于纯量子态，对于混合量子态情形下二者是否仍然等价，一直悬而未决。本文的主要贡献是严格证明了：混合量子态的平均情况学习困难性（AHL for mixed states）与“不可高效验证的单向量子态生成器”（IV-OWSGs）的存在性是完全等价的。这一等价关系填补了该方向的重要理论空白，并且作为直接推论，将混合态AHL与EFI（纠缠辅助的不可区分性）对联系起来——EFI对是量子密码学中一类基本且重要的资源。此外，作者利用现有结果，进一步展示了在SWAP预言机（oracle）环境下，IV-OWSGs与OWSGs之间存在可证明的分离性，从而揭示了这两类生成器在计算复杂度上的本质差异。该工作为理解量子学习困难性在密码学中的角色提供了统一框架，也为后续构建基于混合量子态的后量子密码协议奠定了理论基础。适合理论密码学、量子计算复杂性理论以及量子信息安全方向的研究者阅读。

本文研究量子密码学中的经典问题：比特承诺（Bit Commitment）在无条件安全下是不可能的，即使在量子密码学中也是如此。作者提出了一种基于混合锁定物理不可克隆函数（HLPUFs）的新协议，该函数结合了经典硬件令牌与量子通信，能够在统计安全模型下实现同时满足隐藏性和绑定性条件的比特承诺。该协议以新颖且非平凡的方式利用硬件假设，成为首个基于混合硬件模块的不信任两方密码协议。作者通过精心设计的挑战生成算法作为子程序，在HLPUF的自然假设下证明了协议具有统计隐藏性和统计绑定性。该构造还衍生出首个基于硬件的抛币协议。研究结果表明，在量子网络中，结合严格安全保证与实际实现路径，可能为安全两方密码学开辟新范式。本文适合量子密码学、密码协议设计以及硬件安全领域的研究人员阅读。由于仅基于论文摘要，具体协议细节和实验验证未完全展开，但核心贡献是首次用HLPUF实现统计安全的比特承诺，并扩展到抛币协议。

本文是一篇关于量子单向函数及相关量子态原语的综述性论文，由Georgios M. Nikolopoulos撰写，属于量子物理与数学物理交叉领域。论文指出，在经典密码学中，单向函数几乎支撑了所有标准密码协议，但量子密码学中除密钥分发外的原语研究尚不成熟。作者系统回顾了量子单向函数及其密切相关的量子态原语，包括单向态生成器（one-way state generators）、伪随机量子态（pseudorandom quantum states）以及高效不可区分态对（efficiently indistinguishable pairs of states）。论文详细讨论了量子单向性的计算复杂性与信息论两种定义，强调不同构造背后的对抗模型和安全假设差异；对比了各类提出的原语，并厘清了它们之间的概念关系。特别关注物理可实现性、实验可行性和噪声鲁棒性等实际问题。最后，论文列出了开放问题与未来方向，旨在推动密钥分发之外的实用量子密码原语发展，并构建更广泛的量子密码生态系统。该综述适合量子信息、密码学理论以及量子安全领域的研究人员阅读，有助于理解量子单向函数的研究现状、核心挑战和潜在应用。由于仅基于摘要，本条目只能代表作者在摘要中呈现的核心观点。

该论文提出并形式化了“可验证随机采样”（Verifiable Random Sampling, VRS）这一新概念，旨在解决传统可验证随机函数（VRF）在公共密钥发布后其输出变为确定性函数所带来的安全问题。VRF虽然广泛用于需要公开可验证伪随机输出的场景，但其确定性使得攻击者可以预先计算并选择性利用某些输入输出对，从而发起合谋（collusion）或研磨（grinding）式攻击，破坏公平性与不可预测性。为克服这些局限，作者引入VRS，其核心目标是：验证者的最终输出是一个统计上接近指定目标分布的随机样本，同时保持公开可验证性，并且每次采样都具备“新鲜性”（freshness），即不可被预测或预先计算。论文提出了一种基于随机量子电路采样（Random Circuit Sampling, RCS）的具体构造，并指出该构造可在当前的量子计算设备上执行。VRS支持多方协议，其中验证者能够对采样结果进行公开验证，但无法在采样前操控输出。作者在构造性密码学（Constructive Cryptography, CC）框架下对该构造进行了建模并证明了其安全性，从而保证了与其他密码协议的可组合性。总体而言，该工作为需要不可预测、新鲜随机性且同时要求公开可验证公平性的应用提供了一种机制。适合对密码学、量子计算、区块链共识、随机信标以及安全多方计算感兴趣的研究人员阅读。

本文给出了一种在plain-model下、一次性信息论安全的高效不可克隆加密方案，用于一个经典比特的加密。该方案克服了先前工作中存在的安全性损失大或加解密效率低的问题：Bhattacharyya和Culf（Nature Physics, 2026）以及Bhattacharyya、Broadbent和Culf的方案要么安全损失为1/poly(λ)，要么需要低效的加解密操作。本文同时避免了这两点，并首次在plain-model下构造了基于伪随机函数态（Bartusek和Goldin）的多重安全（many-time secure）1→2不可克隆加密方案，适用于任意多项式长度消息。核心思路：密钥是n量子比特上均匀随机的非恒等无相位Pauli算子，比特a被加密为该Pauli算子的随机(-1)^a本征态。方案是指数安全的：证明两个接收者都成功恢复比特的概率至多为1/2 + 1/2 * sqrt(2^n/(4^n-1)) = 1/2 + O(2^{-n/2})。根据Broadbent、Culf和Rochette的下界，这是n量子比特密文所能达到的最好概率界（除常数因子外）。主要概念创新在于精确利用Pauli群的交换-反对换平衡结构（光谱意义上）。证明虽然复杂但完全是初等的，使用了标准谱界技术。关键技术工具是一个独立的线性代数引理，非正式地关联了两个不同算子的正定性，每个算子都反映了直觉：如果两个接收者各自能异常频繁地解密，则他们必须频繁地不一致。文章指出，GPT-5.6 Sol Ultra在与作者的扩展对话中发现了该证明并起草了初稿，但作者对本文的正确性负全责。本文适合量子密码学、量子信息理论、密码学基础方向的研究人员阅读。

本文提出了一种无条件安全的、信息论安全的不可克隆加密方案，针对单比特消息，采用一次性私钥模式。该方案在加密和解密方面均保持高效，并且实现了指数级小的不可克隆区分优势。传统加密方案假设攻击者无法同时获取密文和密钥，但不可克隆加密要求即使攻击者获得完整解密设备（包含密钥），也无法克隆出第二个能解密的设备。本文首次在仅依赖信息论安全（即不依赖任何计算复杂性假设）的情况下，构建了满足此性质的不可克隆加密方案。通过巧妙结合量子态特性（如单光子不可克隆定理）和经典加密技术，作者证明了方案的安全性。该结果对量子密码学和安全硬件保护具有重要意义，例如防止量子密钥分发后的密钥克隆攻击。实验上虽未给出具体实现细节，但理论构造为后续实际部署提供了基础。

该论文提出了一种空间高效的量子算法，用于解决素数域上的椭圆曲线离散对数问题（ECDLP），这是密码学中的基础难题。Shor算法在理论上能高效求解ECDLP，但实际量子实现需要大量量子资源，尤其是逻辑量子比特数。当前最先进的实现需要超过1000个逻辑量子比特（针对256位素数域曲线）。本文的主要贡献是设计了一种新的空间高效可逆模逆电路，解决了仿射坐标点加法中主要的空间瓶颈。该电路基于扩展欧几里得算法，通过引入长度寄存器和位置控制算术，精炼了Proos和Zalka的寄存器共享技术，以紧凑方式存储和更新中间变量。进一步优化了可逆更新过程并构建了相应的受控算术电路。最终，整个ECDLP量子算法实现仅需3n+6⌊log₂n⌋+O(1)个逻辑量子比特和919n³/log₂n+O(n²)个Toffoli门，其中n是素数位数。对于256位素数域曲线，仅需835个逻辑量子比特，低于Chevignard等人（EUROCRYPT 2026）的1098个和Babbush等人（ArXiv Preprint 2026）的1175个。论文还结合了中间测量和经典前馈操作，提供了空间高效的受控仿射点加法电路，完整实现了求解ECDLP的Shor算法。适合量子计算和密码学研究者阅读。

该研究提出一种结合量子密码、混沌理论和储层计算的混合图像加密系统，旨在应对传统加密方法在量子计算时代面临的挑战。随着量子计算的发展，RSA、DHKE等基于大整数分解的经典密码系统易受Shor算法和Grover算法的攻击。为此，论文设计了一个混合解决方案：采用E91量子密钥分发协议，通过量子纠缠生成安全且防窃听的密钥；引入Lorenz超混沌系统增强加密的不可预测性和初始条件敏感性，提升抗经典与量子攻击的能力；同时利用储层计算（一种递归神经网络变体）提高计算效率，加速加解密过程。实验在128x128图像上实现了最低0.0296秒的加密时间和0.0164秒的解密时间；在300-600节点网络中平均绝对误差（MAE）降低，且像素变化率（NPCR）大于99.6%，统一平均变化强度（UACI）大于0.49，各项指标优于传统方法。该工作为后量子时代的图像加密提供了兼具安全性与可行性的新思路。

该论文研究了基于关联光物理不可克隆函数（PUF）的噪声受限秘密密钥协商协议。光PUF利用相干光在无序光学结构中散射产生的随机但可复现的散斑图案作为硬件指纹。论文考虑一对关联的光学PUF，分析在制造工艺变异和环境影响（噪声）条件下，两个诚实方如何利用这些相关指纹建立共享秘密密钥。作者开发了一个完整的信息论密钥协商框架，包含以下三个关键组件：1）安全草图（secure sketch）用于处理指纹间的细微差异；2）纠错（error reconciliation）协议，包括实用方案和接近信道容量的方案；3）隐私放大（privacy amplification）以消除泄露信息。论文量化了公开辅助数据（helper data）中的信息泄露，并推导了最终秘密密钥长度的下界，明确了在不同噪声水平下安全密钥协商的可行性。研究还比较了实用纠错方案与理论极限的性能差距。最后，论文讨论了如何将双光PUF集成到量子密钥分发（QKD）网络中，作为一种不依赖计算安全性假设或可信第三方的初始预共享密钥建立机制。适合量子密码、硬件安全、信息论安全领域的研究人员阅读，为物理层密钥生成提供了理论分析基础。

本文是一篇关于量子网络中认证问题的综述论文。作者从量子通信的角度，系统梳理了认证这一密码学任务的三个主要类型：经典消息认证、量子消息认证和实体认证，并涵盖了近期基于硬件的认证方法。对于每种类型，论文介绍并比较了代表性协议的安全假设、设置要求、可组合性以及在大型或动态网络中的可扩展性，据此识别和推荐合适的候选方案。此外，论文还调查了应用场景：详细分析了认证与量子密钥分发（QKD）的关系，并将讨论扩展到QKD之外的协议，其中认证的角色更为复杂。核心结论是：认证要求并非量子网络的内在限制；与所有安全通信一样，每个协议依赖于特定的认证资源，并且该协议的安全性声明只有在该认证资源及其部署假设明确的情况下才有意义。同时，现有经典和量子文献已提供了多种量子安全的认证方案，当仔细匹配所需功能、假设和安全保证时，这些方案可以支持不同的应用。本文适合量子通信、密码学和安全领域的研究人员阅读，以了解量子网络中认证的最新进展和对比分析。

该论文研究量子伪随机态（PRS）的安全性放大问题。PRS是一种量子状态，其行为类似于随机状态，用于量子密码学和量子计算中。已知存在1-PRS（抗单拷贝区分器）构造，但实际应用中需要t-PRS（抗t拷贝区分器）以确保安全性。此前，Ananth和Goldin（arXiv 2025）仅能对一类受限的1-PRS构造（仅使用少量辅助量子比特）实现放大。本文提出通用方法：通过仔细管理构造中使用的随机性，并运用量子提取器（quantum extractors），可以消除任意长度的辅助寄存器，从而将任何1-PRS放大为t-PRS，且无需额外假设，对于安全参数中的任意多项式t成立。主要贡献在于证明了1-PRS到t-PRS的通用可放大性，消除了对构造的特殊限制，扩展了PRS在量子密码协议中的应用范围。实验（理论证明）表明该方法有效。该结果适用于量子密码学、量子安全通信等领域的研究者。

该论文提出一个基于量子计算的一次性签名（one-shot signature）方案，并给出了预混淆（pre-obfuscation）电路级实现。一次性签名是一种特殊的数字签名，每个密钥对只能用于签署一条消息，但具有广泛的应用场景，例如委托签名、安全令牌转移以及公开可验证的随机数生成。论文的核心方法是利用可穿刺伪随机函数（puncturable pseudorandom function）的输出，构建一个随机仿射陪集（affine coset）上的叠加态，并设计一个测试陪集成员资格的量子电路。签名过程将量子密钥与消息字符串一起处理，生成经典签名，而验证可由经典验证者在多项式时间内高效完成，无需量子计算能力。该方案具有无算法错误的特性，即签名和验证流程具有完美正确性。在资源消耗方面，逻辑量子比特数量为 Θ(κ log(r) + n + l)，其中 r 是公钥大小，n+l 是签名大小，l 是消息长度，κ = Ω(n) 是密码安全参数；门复杂度为 Θ(n³ + nl)。论文还针对不同 n 值给出了具体的量子比特和门数量估算，并指出了为实现对抗经典和量子多项式时间攻击的安全性，需要在哪些电路组件上施加混淆（obfuscation）。该工作为量子密码学中的实用签名方案提供了理论框架和硬件实现基础，适合量子计算、密码学以及安全协议设计领域的研究者阅读。

本文研究在未知、平稳、单位性量子比特信道下进行量子密钥分发（QKD）的实际场景，同时假设通信双方由于相对运动和旋转等原因无法建立全局共享参考系。该场景常见于卫星QKD中。作者提出两种方法克服物理量子比特噪声和缺少共享参考系的问题。第一种方法通过将缺少共享参考系吸收到信道定义中，在不需共享参考系的情况下构建信道的泡利转移矩阵（PTM）描述，然后识别PTM的奇异向量作为最优信号态的布洛赫向量。在优化后的局部基下，所得关联等价于泡利信道（仅需对结果重新标记），从而证明BB84和六态QKD协议在此条件下的最优性。第二种方法称为顺序基匹配（SBM），通过顺序识别信道优化的局部基来实现QKD。实验表明两种方法在有效密钥交换速率上等价。该工作为实际无共享参考系环境下的QKD提供了可行方案，尤其适用于卫星通信等场景。

本文提出并分析了一种基于贝尔态的无源用户环回量子密钥分发（Loop-Back QKD）架构，用于在两个不需要量子发射器或探测器的被动用户之间建立秘密密钥。在该设置中，一个主动站Alice提供纠缠态基础设施，保留初始制备的贝尔对中的一个量子比特，并将传输子系统发送给两个被动用户B1和B2。每个被动用户对相同的传输子系统施加一个本地泡利操作，因此Alice观察到的有效操作是U_eff=U2U1。子系统返回后，Alice执行贝尔态测量，并利用她对初始贝尔态的私有知识确定性地识别出有效泡利操作。然而，当本地选择独立且均匀随机时，各个因子U1和U2在代数上对Alice隐藏。公开的有效操作充当类似奇偶校验的约束：每个被动用户可以根据自己的私有选择推断对方施加的操作，而主动站仅知道全局组合。该构造将无源用户环回QKD的基本分布式变换机制迁移到纠缠态领域。与单量子比特无源用户方案（其有用事件本质上是后选择的）不同，贝尔态版本的主要限制是贝尔态测量的成功概率。论文讨论了协议的代数结构、其作为基础设施辅助的中介密钥建立机制的解释，以及保护被动泡利调制器免受主动注入或特洛伊木马攻击所需的物理假设。

该论文提出了一种基于Bell态扩展的环回量子密钥分发（QKD）协议，旨在解决双向QKD协议中存在的经典信息泄露、信号空间局限于可预测子空间以及对抗替代或纠缠交换攻击时的检测能力有限等问题。新协议保留了环回QKD架构的核心特征——简化且无需测量的远程终端，同时利用纠缠Bell态和远程节点的确定性局部Pauli编码来提升效率和检测能力。关键创新在于：Alice私下制备并知晓初始Bell态，该状态作为隐藏参考，使她能够解释Bob引起的Bell态跃迁，同时阻止攻击者在未获取该参考的情况下重建编码。通过利用Bell态族内和跨族跃迁，协议将有效信号空间扩展到超越早期双向协议的子空间限制。Alice通过Bell态测量确定性地推断Bob的操作，无需任何基筛选。尽管传输子系统保持局部最大混合，但隐藏初始Bell族会放大可分离替代策略下的扰动，从而每轮实现约3/4的固有检测概率。在效率方面，该协议消除了单量子比特环回方案的内在后选择限制：有效吞吐量仅受Bell态测量成功概率限制，在线性光学实现中可达50%。这些特性使得该方案特别适用于移动或边缘QKD场景，其中被动远程节点必须在高损耗和有限交互时间下运行。

本文探讨了量子加密克隆（quantum encrypted cloning）与量子秘密共享（QSS）之间的深层联系。传统观点认为，量子加密克隆协议可以映射到特定的QSS方案。本文则采取逆向视角：将QSS的访问结构作为设计库，从中提取量子加密克隆方案。核心思想是，如果一个QSS方案包含一个非授权公共交集（即所有授权集共享一个公共子系统，而该子系统本身是非授权的），那么该结构就支持量子加密克隆。其中，公共子系统被解释为量子密钥，而非公共部分则被视为相对于该密钥的加密克隆。这一视角表明，量子加密克隆并不需要超越QSS的新的可恢复性概念，改变的只是对QSS组成要素的操作解读——将其视为延迟赎回和替代赎回机会的机制。该框架将完美秘密共享与完美保密分离：完美的QSS产生禁止非授权子系统的加密克隆方案，而斜坡QSS（ramp QSS）自然地允许中间性的、部分信息泄露的非赎回子系统。因此，量子加密克隆从一个特定协议拓展为一种通用的访问结构原语。作者通过阈值型、斜坡型、层次型和区隔型等架构展示了该提取原理，并说明了加密克隆可以是对称或不对称的、单个或复合的、完美隐藏或有信息泄露的。等价地，这些构造可视为等距量子码的重叠擦除恢复区域。本文建立了秘密共享作为加密量子冗余的系统设计语言。

本文提出了量子定位（quantum localization）和轨迹验证（trajectory verification）的新概念，旨在加强位置基密码学的安全性。传统的位置验证（position verification）协议仅保证攻击方成功的一部分位于声明的时空点，但允许分布式敌手联合模拟一个证明者，从而规避了“位于某位置”的实质含义。为解决这一问题，论文定义了量子定位，要求存在一个指定的、不可克隆的量子状态恰好位于被验证的时空点，且该状态不能在其它任何地方找到。基于此，轨迹验证自然引申为量子信息在时空中的可验证追踪。作者利用不可克隆密码学中的陪集状态（coset states）构造了量子锚定状态（quantum anchor states），并基于此设计了量子定位和轨迹验证协议。安全性证明在经典预言机（理想混淆）模型下完成，可通过后量子不可区分混淆在普通模型中启发式实例化。此外，论文还提出了功能定位（functionality localization）概念，保证敌手只能在被验证的时空点计算一个秘密函数，而无法在其它位置计算，从而将计算能力定位到特定时空。本研究为位置基密码学提供了更坚实的基础，并探讨了更广泛的应用可能性。适合对量子密码学、位置验证和不可克隆性感兴趣的研究人员阅读。

本文探讨不可克隆加密（uncloneable encryption）在满足不可克隆不可区分性（uncloneable indistinguishability）这一强安全概念下的存在性问题。不可克隆加密是一种对称密钥加密方案，能够以极强的方式防止密文被复制。研究目标是尽可能弱化已知存在（多次安全）不可克隆加密所需的前提假设。作者基于信息论意义上的“不可克隆比特”（即一次安全的单比特不可克隆加密方案）的存在性，推导出以下关键结论：（1）如果存在多次安全的对称密钥加密方案，则存在多次安全的任意长度消息的不可克隆加密方案；由于多次安全的不可克隆加密本身就蕴含多次安全的对称密钥加密，该结果是最佳的。（2）如果存在伪随机酉变换（pseudorandom unitaries），则存在具有相同副本安全性的多次安全任意长度消息的不可克隆加密方案。这些结果表明，多次安全的不可克隆加密可能源自“微密码”（microcrypt）世界中的具体假设——即即使在P=NP的情况下仍可能成立的非结构化量子密码学假设。本文属于量子密码学基础理论的研究，适合对量子加密理论及密码学基础假设感兴趣的读者。

该论文针对“先窃取流量、后用量子计算机解密”的量子威胁（HNDL攻击），提出了一个结构化的密码暴露度量框架。作者指出，当前常用的加性评分模型（如将密码脆弱性与运营暴露简单相加）在数学上无法正确反映威胁的本质，因为这两者之间存在着固有的交互作用。论文基于三个关于对手产出和价值衰减动态的基本假设，推导出HNDL泄露概率的函数形式：它分解为时间风险项、密码脆弱性与运营暴露的乘积项，以及由防御-攻击强度比决定的饱和分母项。该框架的关键贡献在于：(1) 表明边际敏感度并非全局常数，而是依赖于组织在脆弱性-暴露平面中的位置；(2) 解释了为何加性评分无法再现这一结构，因其构造中缺少交互项。实验部分通过合成数据验证了模型的合理性。该研究为在部分可观测条件下进行运营层面的HNDL暴露优先级排序提供了形式化的理论基础，适合安全策略制定者、风险管理研究人员及关注后量子密码迁移的从业者阅读。

本文研究可扩展伪随机酉矩阵（PRU）的构造问题，即安全性参数可独立于维度（或输入比特长度）变化的PRU族。目前尚不清楚是否存在这样的构造。作者证明，如果通过当前主流范式（随机预言机模型）可以构造可扩展PRU，那么Aaronson-Kuperberg酉合成问题——量子复杂性理论中一个关于实现任意酉矩阵是否能有效简化为计算布尔函数的长期未决问题——将有肯定解。具体地，作者形式化了ROM-PRU的概念，即在随机预言机模型中统计安全的PRU。所有已知的密码学安全PRU构造都基于ROM-PRU。作者建立了ROM-PRU、近似酉设计、酉群上的ε-网以及酉合成问题之间的新联系。特别地，他们证明任何酉合成算法（因此任何ROM-PRU）必须使用输入长度为(2 - o(1)) log d比特的经典预言机，其中d是要实现的酉矩阵的维度。这一下界排除了文献中所有现有的可扩展PRU候选方案。这些联系表明ROM-PRU为研究伪随机酉矩阵提供了一个富有成果的理想化模型。本文的研究对量子密码学基础、随机性生成和量子复杂性理论具有重要理论意义。

本论文提出了一种基于置换不变码（permutation-invariant codes）的量子匿名秘密共享方案。量子秘密共享是一类量子密码协议，它将一个秘密编码为多个信息份额，只有授权份额集合才能解码恢复秘密。传统方案中，解码过程中的共享者身份可能泄露，而本工作旨在实现发送者匿名性，即解码时无法识别哪个参与方是原始秘密的持有者。作者利用置换不变量子纠错码结合匿名量子传输算法，构造了实现发送者匿名的量子秘密共享协议。此外，论文还通过量子条件最小熵（quantum conditional min-entropy）量化了斜坡量子秘密共享方案（ramp quantum secret sharing schemes）中的信息泄漏，并将该度量与Knill-Laflamme量子纠错条件关联，证明了其合理性。最后，作者使用该度量评估了几种置换不变码，得出了各方案中中间份额信息泄漏的观测结论。该研究属于理论量子密码学，适用于需要匿名性保障的量子网络场景。