XORifikasyonun Kullanım Alanları


18

XORification her değişken değiştirerek bir Boole fonksiyonu ya da formül zorlaştırmaya tekniktir ve XOR ile k ≥ 2 farklı değişkenler X 1 ⊕ ... ⊕ x k . xk≥2x1⊕…⊕xk

Bu tekniğin kanıt karmaşıklığı içindeki kullanımlarının farkındayım, özellikle çözünürlük tabanlı kanıtlama sistemleri için alandan daha düşük sınırlar elde etmek, örneğin kağıtlarda:

  • Eli Ben-Sasson. Boyut alanı çözünürlük için dengeler. STOC 2002, 457-464.
  • Ben-Sasson ve Jakob Nordström Karşılaştırması. İspat Karmaşıklığında Mekanı Anlamak: Yerine Koyma ve Yerine Koyma İşlemleri. ICS 2011,401-416.

Bu tekniğin başka alanlarda başka kullanımları var mı?

Yanıtlar:


15

İşte şu anda sınıfımda ele aldığımız biraz alakalı bir örnek.

"Depolama erişim işlevi" bitlerinde şu şekilde tanımlanır :2k+k

SA(x1,...,x2k,a1,...,ak)=xbin(a1⋯ak)

burada , { 1 , … , 2 k } içindeki a 1 ⋯ a k dizesine karşılık gelen benzersiz tamsayıdır .bin(a1⋯ak){1,…,2k}a1⋯ak

hakkında boyutta formülleri vardır O ( k ⋅ 2 k ) vardır: over VE / VEYA / DEĞİL 2 k olası tüm gruplar k -ANDs üzerinde bir iSAO(k⋅2k)2kkai , değişken böylece tam bir grup çıkışı , her girişi. Sonra VE her bit x i karşılık gelen grubun çıkışı ile, sonra VEYA tüm bu çıkışlar.1xi

Ancak, 2 k + 1'de aşağıdaki "XOR SA" fonksiyonu2k+1 girişlerde AND / OR / NOT üzerinden yaklaşık boyutlu formül gerektirir :23k

.SA(x1,...,x2k,⨁j=12k/ka1,j,...,⨁j=12k/kak,j)=xbin(a1⋯ak)

Buna literatürde sıklıkla "Andreev'in işlevi" denir. Hastad , ( Andreev'in argümanının bir bileşenini geliştirerek) kübik boyutlu formüllerin gerekli olduğunu kanıtladı . (Bunun için neredeyse kübik boyutlu formüller bulmak zor değildir.)


Teşekkürler Ryan, tam da aradığım şey bu.
— Jan Johannsen

13

XY=X1⊕X2⊕⋯⊕XkkXiX

Günümüzde bu teknik, tipik olarak zayıf bir yapıyı (taahhüt şeması, habersiz aktarım protokolü, vb.) Güçlü bir yapıya yükseltmek için kriptoda oldukça standarttır.


5
Bu yazıyı tamamlamak için: XOR lemmaları her yerdedir. Örneğin, bu makaleye ve referanslarına bakın: theoryofcomputing.org/articles/v004a007
— MCH

2
XOR lemması aradığımdan farklı: burada bir k- çıkışa eş parite kapısı eklenir. kiçine beslenen işlevin kopyaları. Öte yandan XORification birk-her girişte parite kapısı, kbeslenen yeni değişkenler.
— Jan Johannsen
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.