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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Information Leakage Due to Revealing Randomly Selected Bits

verfasst von : Arash Atashpendar, A. W. Roscoe, Peter Y. A. Ryan

Erschienen in: Security Protocols XXIII

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

This note describes an information theory problem that arose from some analysis of quantum key distribution protocols. The problem seems very natural and is very easy to state but has not to our knowledge been addressed before in the information theory literature: suppose that we have a random bit string y of length n and we reveal k bits at random positions, preserving the order but without revealing the positions, how much information about y is revealed?
We show that while the cardinality of the set of compatible y strings depends only on n and k, the amount of leakage does depend on the exact revealed x string. We observe that the maximal leakage, measured as decrease in the Shannon entropy of the space of possible bit strings, corresponds to the x string being all zeros or all ones and that the minimum leakage corresponds to the alternating x strings. We derive a formula for the maximum leakage (minimal entropy) in terms of n and k. We discuss the relevance of other measures of information, in particular min-entropy, in a cryptographic context. Finally, we describe a simulation tool to explore these results.

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Metadaten
Titel
Information Leakage Due to Revealing Randomly Selected Bits
verfasst von
Arash Atashpendar
A. W. Roscoe
Peter Y. A. Ryan
Copyright-Jahr
2015
Buch
Security Protocols XXIII

Print ISBN: 978-3-319-26095-2

Electronic ISBN: 978-3-319-26096-9

Copyright-Jahr: 2015

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-26096-9_33

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