光通信量子暗号Y-00の情報理論的安全の可能性について

摘要

情報理論的安全の可能性を持つGauss-Yuen型ランダム暗号の実現法として光通信量子暗号Y-00（量子ストリーム暗号）が提案されて以来、その基本モデルを基礎として、それらに対する安全性の評価理論の確立を目指した研究が開始された。この新しいランダム暗号の概念は従来の暗号理論の枠組みと多少異なっており、それ故に種々の誤解に基づく評価がなされている。特に、最近Y-00を批判するための情報理論的な考察がAhn and Birnbaum （Physics Letters A，2007）によって公開された。これに対して、Nair and Yuenは、彼らはShannonのランダム暗号と当該ランダム暗号を混同していることによって、全く無意味な結論を主張していることを示した。本稿では、それらの議論を紹介しながら、光通信量子暗号Y-00の正当な発展のために必要な考え方を説明する。さらに、それらの議論を踏まえて、筆者のPhysical Review A，2007の論文で提案されたモデルが実用的な定量性を有する情報理論的安全な暗号となる可能性を議論する。%Since Yuen 2000 protocol (Y-00) was introduced as a way of realizing Gauss-Yuen random cipher with the possibility of information-theoretic security, there have been many studies for the purpose of establishing evaluation theory of Y-00's security. The concept of this new random cipher is different from the framework of traditional cryptographic theory. Therefore, this concept has been misunderstood and underappreciated. Ahn and Birnbaum started information-theoretic discussion in which they criticized Y-00. Against their criticism, however, Nair and Yuen proved that Ahn and Birnbaum confused Shannon's random cipher with our random cipher and that their conclusion was meaningless. This paper will introduce their criticism and discuss the possibility that the model, which was introduced my previous paper published in Physical Review A, 2007, may become the cipher with information-theoretic security of practical quantitative capability.