Non-Interactive Quantum Zero-Knowledge: Scope, Limits, and the Cost of Shared Entanglement in Authentication Protocols

• Éricles Antônio Aquiles Barbosa Lima UNICAMP

DOI: https://doi.org/10.5753/sbseg_estendido.2026.32870

Resumo

A prova de conhecimento zero quântica não interativa (NIQSZK), introduzida por Kobayashi em 2002 usando pares EPR no lugar de uma string de referência comum clássica, é frequentemente invocada como ferramenta geral para autenticação nativamente quântica, mas o termo abrange resultados de escopo muito distinto. Apresentamos um relato preciso do que o modelo de Kobayashi de fato estabelece – provas não interativas para um problema de promessa específico, Quantum State Closeness to Identity, e, por redução, Graph Non-Automorphism – contrastando-o com a linha independente e mais recente que obtém argumentos de conhecimento zero não interativos para toda a classe QMA a partir da dificuldade quântica do LWE. Usando um estudo de caso de autenticação no plano de controle de uma SDQN, comparamos os sistemas de prova disponíveis sob um modelo de custo fundamentado em benchmarks de distribuição de emaranhamento e estimativas de parâmetros reticulados, argumentando que o NIZK pós-quântico clássico domina, salvo quando a credencial é um objeto inerentemente quântico.

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