Unclonable Secret Sharing : Analysis and Prototype Implementation

Abstract

Die Quantenmechanik und insbesondere das No-Cloning-Theorem bieten die faszinierende Möglichkeit, eine neue Familie kryptographischer Primitive mit der Eigenschaft der Unklonbarkeit zu schaffen. In Verbindung mit Secret Sharing führte dies zur theoretischen Konstruktion von unklonbarem Secret Sharing, einem vielversprechenden Ansatz, der die Wahrscheinlichkeit begrenzt, dass Anteile eines Geheimnisses zu zwei gleichzeitig korrekten Rekonstruktionen des Geheimnisses führen. Diese Arbeit untersucht diese Konstruktion, indem eine praktische Implementierung mit qiskit entwickelt wird. Durch experimentelle Tests dieser Implementierung stellen wir fest, dass die vorgeschlagene Konstruktion für unklonbares Secret Sharing die Funktionsanforderungen eines allgemeinen Secret-Sharing-Schemas erfüllt und dass ihre Unklonbarkeitseigenschaft gegen ausgewählte Angriffe bestand hat.

Quantum mechanics and specifically the no-cloning theorem o er the stimulating possibility of creating a new family of cryptographic primitives with the property of unclonability. In conjuction with secret sharing, this approach led to the theoretical construction of unclonable secret sharing, a promising result that limits the probability that shares of a secret lead to two simultaneously correct reconstructions of the secret. This work investigates this construction by designing a practical implementation with qiskit. By experimentally testing this implementation, we find that the proposed construction for unclonable secret sharing satisfies the functionality requirements of a general secret sharing scheme and that its unclonability property holds against selected attacks.