Zastosowania XORification


18

XORification to technika utrudniania funkcji lub formuły boolowskiej poprzez zastąpienie każdej zmiennej XOR k ≥ 2 odrębnych zmiennych x 1 ⊕ … ⊕ x k . xk≥2x1⊕…⊕xk

Zdaję sobie sprawę z zastosowania tej techniki w złożoności dowodu, głównie w celu uzyskania niższych granic przestrzeni dla systemów dowodu opartych na rozdzielczości, np. W pracy:

  • Eli Ben-Sasson. Kompromisy przestrzeni wielkości dla rozdzielczości. STOC 2002, 457-464.
  • Eli Ben-Sasson i Jakob Nordström. Zrozumienie przestrzeni w dowodowej złożoności: separacje i kompromisy poprzez zamiany. ICS 2011, 401–416.

Czy istnieją inne zastosowania tej techniki w innych obszarach?

Odpowiedzi:


15

Oto dość istotny przykład, który obecnie omawiamy w mojej klasie.

„Funkcja dostępu do pamięci” jest zdefiniowana dla bitów jako:2)k+k

S.ZA(x1,...,x2)k,za1,...,zak)=xbjan(za1⋯zak)

gdzie jest unikalną liczbą całkowitą w { 1 , … , 2 k } odpowiadającą ciągowi a 1 ⋯ a k .bjan(za1⋯zak){1,…,2)k}za1⋯zak

S.ZAO(k⋅2)k)2)kkzaja1xi

2k+123k

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

This is often called "Andreev's function" in the literature. Hastad proved (improving a component of Andreev's argument) that cubic-size formulas are essentially necessary. (It is not hard to find nearly cubic-size formulas for it, too.)


Dzięki Ryan, właśnie tego szukałem.
— Jan Johannsen

13

Może to być niewielki zasięg, ale w kryptografii pojawia się pomysł XOR'owania wielu rzeczy, aby uczynić zadanie „trudniejszym”. Po raz pierwszy pojawił się pod postacią lematu XOR Yao . GdybyX jest więc nieco nieprzewidywalną zmienną losową Y=X1⊕X2)⊕⋯⊕Xk jest wyjątkowo nieprzewidywalny, jeśli k is large enough, where the Xi's are independent draws of X.

Nowadays, this technique is quite standard in crypto, typically for amplifying a weak construction (commitment scheme, oblivious transfer protocol, etc) into a strong one.


5
To complement this post: XOR lemmas are everywhere. Eg, see this paper and its references: theoryofcomputing.org/articles/v004a007
— MCH

2
The XOR lemma is different from what I look for: here a k-ary parity gate is added at the output, with kwprowadzono do niej kopie funkcji. Z drugiej strony XORification dodajek-aryjna bramka parzystości na każdym wejściu, z kwprowadzono do niego nowe zmienne.
— Jan Johannsen
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.