Articulo de referencia

La prueba de Yao

En criptografía y teoría de la computación , la prueba de Yao es una prueba definida por Andrew Chi-Chih Yao en 1982, [ 1 ] contra secuencias pseudoaleatorias. Una secuencia de ...

En criptografía y teoría de la computación , la prueba de Yao es una prueba definida por Andrew Chi-Chih Yao en 1982, [ 1 ] contra secuencias pseudoaleatorias. Una secuencia de palabras supera la prueba de Yao si un atacante con una capacidad computacional razonable no puede distinguirla de una secuencia generada uniformemente al azar.

Declaración formal

Circuitos booleanos

DejarPAG{\displaystyle P}sea ​​un polinomio, yS={Sk}k{\displaystyle S=\{S_{k}\}_{k}}ser una colección de conjuntosSk{\displaystyle S_{k}}dePAG(k){\displaystyle P(k)}secuencias de -bits de longitud, y para cadak{\displaystyle k}, dejarμk{\displaystyle \mu _{k}}sea ​​una distribución de probabilidad enSk{\displaystyle S_{k}}, yPAGdo{\displaystyle P_{C}}ser un polinomio. Una colección predictivado={dok}{\displaystyle C=\{C_{k}\}}es una colección de circuitos booleanos de tamaño menor quePAGdo(k){\displaystyle P_{C}(k)}. Dejarpagk,Sdo{\displaystyle p_{k,S}^{C}}sea ​​la probabilidad de que en la entradas{\displaystyle s}, una cadena seleccionada aleatoriamente enSk{\displaystyle S_{k}}con probabilidadμ(s){\displaystyle \mu (s)},dok(s)=1{\displaystyle C_{k}(s)=1}, es decir

pagk,Sdo=PAG[dok(s)=1|sSk con probabilidad μk(s)]{\displaystyle p_{k,S}^{C}={\mathcal {P}}[C_{k}(s)=1|s\in S_{k}{\text{ con probabilidad }}\mu _{k}(s)]}

Además, dejemospagk,Udo{\displaystyle p_{k,U}^{C}}sea ​​la probabilidad de quedok(s)=1{\displaystyle C_{k}(s)=1}en la entradas{\displaystyle s}aPAG(k){\displaystyle P(k)}Secuencia de bits de longitud seleccionada uniformemente al azar en{0,1}PAG(k){\displaystyle \{0,1\}^{P(k)}}Decimos queS{\displaystyle S}supera la prueba de Yao si para todas las predicciones de coleccióndo{\displaystyle C}, para todos excepto para un número finito de personask{\displaystyle k}, para todo polinomioQ{\displaystyle Q} :

|pagk,Sdopagk,Udo|<1Q(k){\displaystyle |p_{k,S}^{C}-p_{k,U}^{C}|<{\frac {1}{Q(k)}}}

Formulación probabilística

Como en el caso de la prueba del siguiente bit , la colección predictiva utilizada en la definición anterior puede reemplazarse por una máquina de Turing probabilística que opera en tiempo polinomial. Esto también proporciona una definición estrictamente más fuerte de la prueba de Yao (véase el teorema de Adleman ). De hecho, se podrían determinar propiedades indecidibles de la secuencia pseudoaleatoria con los circuitos no uniformes descritos anteriormente, mientras que las máquinas BPP siempre pueden simularse mediante máquinas de Turing deterministas de tiempo exponencial .

Referencias

  1. Andrew Chi-Chih Yao . Teoría y aplicaciones de las funciones de puerta trasera . En Actas del 23.er Simposio IEEE sobre Fundamentos de la Informática, 1982.