時空秘密分享 (Spacetime Secret Sharing)

更新 發佈閱讀 5 分鐘

Spacetime Secret Sharing(時空秘密分享) 是一個前沿研究方向,其核心思想是:

秘密的可重建性不僅取決於「誰」,還取決於「何時何地」

也就是把:

  • 參與者集合
  • 時間
  • 空間位置
  • 因果結構

全部納入存取控制。

下面給你一個完整設計框架 + 可實作模型


⭐ 一、概念核心

傳統秘密分享(如 Shamir Secret Sharing):

raw-image

Spacetime secret sharing:

raw-image

👉 事件 = (participant, location, time)


⭐ 二、幾何直觀

raw-image

「時空秘密分享的幾何直觀」圖像將呈現:

視覺元素

  • 彎曲的時空流形:以網格線展現空間與時間的結構
  • 幾何秘密碎片:多面體、球體和鑲嵌圖案代表秘密的不同份額
  • 量子糾纏連線:發光的線條連接各個幾何碎片
  • 數學與密碼學符號:背景中浮現的方程式和符號
  • 重力效應:展示資訊在彎曲時空區域中的分布

風格特色

  • 深邃的藍紫色時空背景
  • 青色、金色和洋紅色的亮麗重點
  • 專業科學視覺化風格

重建條件:

必須存在一個事件點 P

位於所有授權事件的未來光錐交集

👉 causal intersection


⭐ 三、形式化模型

定義:

✔ 事件集合

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✔ 因果偏序

raw-image

若:

raw-image

(未來光錐)


✔ 存取結構

raw-image

👉 可重建集合


⭐ 四、基本設計架構

Spacetime secret sharing =

⭐ classical secret sharing

⭐ relativistic signalling constraints

⭐ time-lock primitives


⭐ 五、具體 toy protocol(可理解)

▶ 場景

Alice 想分秘密 S

三節點:

  • A(台北)
  • B(台中)
  • C(高雄)

目標:

只有當 A、B、C 的資訊在某未來時空點交會

才可重建


▶ Step 1 — 基礎秘密分享

Alice 用 Shamir:

raw-image

▶ Step 2 — 時空鎖定

每 share:

  • 加入時間鎖
  • 加入位置鎖

例如:

raw-image

其中:

key_A 只在:

  • 特定時間
  • 特定位置

生成


▶ Step 3 — relativistic release

各節點:

  • 在指定時間釋放 key
  • 透過光速傳播

▶ Step 4 — reconstruction

只有在:

raw-image

才能收集全部 share

👉 重建 S


⭐ 六、另一種設計:因果圖秘密分享

把時空看作 DAG:

  • node = event
  • edge = causal signal

秘密分享:

  • graph-based threshold

👉 reconstruction = reachable set


⭐ 七、量子版本

利用:

  • quantum secret sharing
  • entanglement distribution
  • measurement timing

形成:

spacetime quantum secret sharing

👉 與 holographic code 密切


⭐ 八、重要安全性

✔ 空間安全

未授權位置:

→ 收不到 share

✔ 時間安全

提前:

→ key 未釋放

✔ 因果安全

錯誤 ordering:

→ reconstruction impossible

👉 三重安全


⭐ 九、應用場景

⭐ 分散式保險理賠

只有:

  • 多地事件發生
  • 且時間滿足

→ 釋放


⭐ 軍事核授權

需:

  • 多基地
  • 多時間

→ unlock


⭐ 區塊鏈 oracle

需:

  • 多地觀測
  • 時序一致

→ commit


⭐ IoT 時空存取控制

位置 + 時間 = credential


⭐ 十、最深數學關聯

Spacetime secret sharing 連到:

  • causal set theory
  • tensor network
  • holographic code
  • quantum gravity info

👉 非常深


⭐ 十一、研究開放問題

⭐ optimal spacetime access structure

⭐ relativistic MPC

⭐ quantum spacetime secret sharing

⭐ holographic secret sharing

⭐ LQG information encoding

👉 都是 frontier



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sirius數字沙龍
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吃自助火鍋啦!不要客氣,想吃啥,請自行取用!
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