Квантовое хеширование для квантовых коммуникаций

📖 Хеширование имеет ряд важных приложений в различных областях информатики, в частности, криптографические протоколы с открытым ключом основываются на криптографических хеш-функциях. Нами предложен метод квантового криптографического хеширования на основе "классически-квантовой" хеш-функции, позволяющий представлять классическую информацию (слово в конечном алфавите) в виде специального вида квантовой суперпозиции нескольких квантовых бит. При этом мы рассмотрели квантовый аналог коллизий при хешировании, а также доказали криптографические свойства предложенного метода. Нами была предложена схема эффективного построения квантовой хеш-функции на основе модели квантовых ветвящихся программ, а также показана возможность реализации протокола побитовой квантовой цифровой подписи с использованием разработанной техники квантового хеширования. В качестве еще одного применения метода квантового хеширования продемонстрирована возможность организации эффективных квантовых коммуникационных вычислений для булевых функций, описанных на основе их полиномиального представления.