Analysis of quantum criptographic protocols with enhaced performance

Abstract

The main goal of this research project is to explore novel potential applications of quantum cryptography that can go beyond the application of quantum key distribution and that can outperform current classical solutions. In this framework, the idea is to investigate some relevant examples of such protocols in order to evaluate their feasibility, security and performance with current (or foreseen) technology. The range of protocols that we will consider includes, for instance, quantum digital signature schemes, secure identification schemes, and quantum communication complexity protocols that lead to savings in the required amount of communication and storage of information when compared to their classical counterparts. We expect to be able to identify practical scenarios where such schemes can outperform classical cryptographic solutions, find suitable implementable designs for them, and quantify their security.

El objetivo principal de este proyecto de investigación es explorar nuevas aplicaciones potenciales de la criptografía cuántica que pueden ir más allá de la aplicación de la distribución de claves cuántica y que pueden superar las soluciones clásicas actuales. En este marco, la idea es investigar algunos ejemplos relevantes de dichos protocolos con el fin de evaluar su viabilidad, seguridad y rendimiento con la tecnología actual (o prevista). El rango de protocolos que consideraremos incluye, por ejemplo, esquemas de firma digital cuántica, esquemas de identificación segura y protocolos de complejidad de comunicación cuántica que conducen a ahorros en la cantidad requerida de comunicación y almacenamiento de información en comparación con sus contrapartes clásicos. Esperamos poder identificar escenarios prácticos donde dichos esquemas puedan superar las soluciones criptográficas clásicas, encontrar diseños implementables adecuados para ellos y cuantificar su seguridad.

O obxectivo principal deste proxecto de investigación é explorar novas posibles aplicacións da criptografía cuántica que poden ir máis alá da aplicación da distribución de claves cuánticas e que poden superar as solucións clásicas actuais. Neste marco, a idea é investigar algúns exemplos relevantes destes protocolos para evaluar a súa viabilidade, seguridade e rendemento coa tecnoloxía actual (ou prevista). O rango de protocolos que consideramos inclúe, por exemplo, esquemas de sinatura digital cuántica, esquemas de identificación segura e protocolo de complexidade de comunicación cuántica que conducen a aforros na cantidade necesaria de comunicación e almacenamento de información cando se comparan coas súas contrapartes clásicas. Esperamos ser capaces de identificar escenarios prácticos onde estes sistemas poidan superar as solucións criptográficas clásicas, atopar deseños implementables axeitados para eles e cuantificar a súa seguridade.