대화 형 증명 시스템에서 완전성 및 건전성에 대한 두 가지 정의의 동등성


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대화 형 증거 시스템 의 완전성과 건전성은 다음과 같이 비공식적으로 정의됩니다.

  • 완전성 : 진술이 사실이면, 정직한 증명 자는이 사실을 정직한 검증 자 에게 확신시킬 수 있습니다 whp .

  • 건전성 : 진술이 허위 일 경우, 부정 행위를 한 입증 인은 정직한 검증 자 (허위 진술의 타당성)를 확신 할 수 없습니다.

"whp"라는 용어는 "(2/3보다 큰 확률로)"또는 "다항식의 역수보다 큰 확률로"해석된다. "whp"의 어떤 해석을 선택해야하는지에 대해서는 다음과 같은 논의에서 중요하지 않은 것 같습니다.

일부 소스에서 확률이의 임의의 동전을 점령되어 까다로운 부분은 확률을 계산하는 방법입니다 모두 피 인증 및 검증. 다른 출처에서 확률은 검증기의 무작위 동전에 대해서만 계산됩니다. 후자는 일반적으로 다음과 같이 정당화됩니다. "발표자의 무작위 동전이 무엇이든 검증자는 올바른 결정을 내립니다."

나에게 확률에 대한 두 가지 정의는 동등한 것으로 보인다. 그러나 나는 이것을 증명할 수 없다. 내가 맞아? 그것들이 동등한 것을 증명할 수 있습니까?


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또한 "공공"동전 또는 "개인"동전을 언급하고 있는지 고려해야합니다. 공개 코인 설정에서 증명 자와 검증 자 모두 무작위 선택의 결과를 알고 있으며, 개인 코인의 경우 증명자는 무작위 검증 자의 선택을 모릅니다. 후자의 경우, 검증자는 단순히 임의의 동전 던지기를 알지 못하기 때문에 검증자를 보지 않고 검증자가 수행하는 작업에만 관심이 있습니다.
Marcos Villagra

@Marcos : 사실상 "개인"동전 인 대화 형 증명 의 원래 정의 를 살펴보십시오 . 밑줄이있는 293 페이지의 첫 번째 열의 마지막 문장은 "확률은 B 자신의 동전 던지기에 대해서만 취해진 다"고 말합니다. (여기서, B는 검증 자입니다.) 반면 에, 앞서 언급 한 논문 의 저널 버전 은 확률이 양 당사자의 동전 던지기를 대신 할 수있게합니다. 이것이 혼란의 원인 일 수 있습니다.
MS Dousti

@Sadeq : 나는 저널과 컨퍼런스 버전의 차이점에 대해 몰랐습니다. 그래도 개인 동전의 경우 검증 자 동전 던지기를 고려할 때 요점을 알 수 없습니다. 왜냐하면 그는 검증 자에게 그것에 대해 알리지 않기로 결정할 수 있기 때문입니다. 검증 인은 수락 또는 거절을 결정하는 책임자이며, 입증 인이 무엇을하는지 모를 수도 있습니다.
Marcos Villagra

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@Marcos : 당신 말이 맞지만, 공개 코인 증명에 대한 동일한 추론이 있습니다; 이러한 시스템에서 검증 자 동전 던지기는 여전히 비공개이기 때문에 검증 자 동전 만 공개됩니다. 일반적으로 결정 론적 증명자를 고려할 수 있습니다. 증명자가 강력하기 때문에 임의성을 필요로하지 않고 결정적으로 최적의 답을 선택할 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 추론은 우리가 지식이없는 시스템을 고려할 때 작동하지 않습니다.
MS Dousti

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(계속) 만약 증명자가 무작위라면, 적절한 공식은 증명 자와 검증 자의 코인 토스에 대한 확률을 계산하는 것이라고 생각합니다. Marcos가 말했듯이, 검증자는 최종 결정을 담당하지만 결정은 입증 자로부터 온 메시지에 근거하여 (다른 것들 중에서) 만들어졌다. 증명자가 무작위라는 사실을 감안할 때, 그의 동전 던지기는 그가 보내는 메시지에 확실히 영향을 미칩니다. 따라서 증명 자의 동전 던지기는 합격 확률에 영향을 미칩니다. 내가 맞아?
MS Dousti

답변:


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증명자는 "모든 강력하고 무제한 계산 리소스를 보유"하므로 임의 비트가 필요하지 않습니다. 따라서 유일한 무작위성은 검증 자의 무작위성입니다.

증명자가 임의의 비트를 사용하는 경우 검증기를 수락 할 가능성이 가장 큰 임의의 비트 문자열로 해당 비트를 대체해야합니다 (정직한 부정직 한 사람 모두에게 해당됩니다). 더욱이, 증명자는 "모두 강력"하기 때문에 증명자는이 최적의 비트 문자열을 결정할 수 있습니다.


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위의 의견에서 말했듯이 이것은 대화 형 증명 만 고려할 때만 적용됩니다. 그러나 대화식 증명과 자연스럽게 연결된 "제로 지식"과 같은 다른 속성을 고려하면 상황이 매우 다릅니다.
MS Dousti

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계속 : 구체적으로, Oren은 다음과 같은 사실을 증명했습니다. "... 제로 지식의 보조 입력 정의에서 증명 자의 무작위성은 제로 지식 증명 시스템의 사소하지 않음에 필수적입니다. "이것은 증명자가 BPP에 결정적인 보조 입력 영 지식 증명 시스템을 가지고 있습니다." (자세한 정보 는 Oren 섹션 4.5를 참조하십시오 .) 따라서 항상 P가 결정적이라고 가정 할 수는 없습니다.
MS Dousti
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