The non-locality of n noisy Popescu-Rohrlich boxes

We quantify the amount of non-locality contained in n noisy versions of so-called Popescu-Rohrlich boxes (PRBs), i.e., bipartite systems violating the CHSH Bell inequality maximally. Following the approach by Elitzur, Popescu, and Rohrlich, we measure the amount of non-locality of a system by representing it as a convex combination of a local behaviour, with maximal possible weight, and a non-signalling system. We show that the local part of n systems, each of which approximates a PRB with probability $1-\epsilon$, is of order $\Theta(\epsilon^{\lceil n/2\rceil})$ in the isotropic, and equal to $(3\epsilon)^n$ in the maximally biased case.Comment: 14 pages, v2: published versio

A Quantum solution to the Byzantine agreement problem

We present a solution to an old and timely problem in distributed computing. Like Quantum Key Distribution (QKD), quantum channels make it possible to achieve taks classically impossible. However, unlike QKD, here the goal is not secrecy but agreement, and the adversary is not outside but inside the game, and the resources require qutrits.Comment: 4 pages, 1 figur

Der Einfluss der Blockchain-Technologie auf die klassische Unternehmensfinanzierung

Die Blockchain-Technologie zählt zu den innovativsten Technologien der letzten Dekaden. Ihr wird ein disruptives Potenzial nachgesagt, was zu hohen Erwartungen führt. Als Hauptnutzer wird das heutige, zentral aufgebaute Finanzsystem gesehen, welches von Intermediären, Ineffizienzen, Monopolstellungen und hohen Transaktionskosten geprägt ist. Durch den dezentralen und transparenten Aufbau gilt die Blockchain-Technologie als Lösungsansatz, diese Probleme adäquat zu adressieren. Da auch die Unternehmensfinanzierung von den Ausprägungen des heutigen Finanzsystems betroffen ist, könnte der Einsatz der Blockchain-Technologie auch in diesem Bereich zu Veränderungen führen. So wäre mitunter die Etablierung neuartiger Finanzierungsprozesse und -instrumente denkbar, wobei die Implikationen bislang noch nicht verlässlich abgeschätzt werden konnten. Fraglich ist, wie sich der Einsatz der Technologie auf den Bereich der Unternehmensfinanzierung auswirken wird. Dementsprechend bildete diese Fragestellung den Kern dieser Arbeit. Davon wurden drei weitere Forschungsfragen abgeleitet. Als erstes wurden die technologischen Ausprägungsformen identifiziert, welche sich für die Zwecke der Unternehmensfinanzierung eignen. Aus einer Praxissicht wurde im Anschluss eine Marktbeobachtung durchgeführt und geprüft, ob die in Erwägung gezogenen Handlungsfelder bereits im Marktumfeld ihre Anwendung fanden. Darauf folgte eine Beurteilung, ob die Unternehmensfinanzierung durch den Einsatz der Blockchain-Technologie einer Revolution unterzogen wird bzw. klassische Finanzierungsformen gar substituiert werden. Das angewandte methodische Vorgehen orientierte sich primär an einem explorativen Forschungsansatz, da das Forschungsgebiet noch nicht umfassend untersucht und strukturiert werden konnte. Der verfolgte Ansatz basiert somit auf einer Sekundärforschung mittels Literaturrecherche und auf einzelnen Beobachtungen innerhalb des Marktumfelds. Die als relevant identifizierten Handlungsfelder wurden in einem eigens erstellten Framework abgebildet. Dabei zeigt sich, dass das übergeordnete Konzept der Tokenisierung als auch explizit die Herausgabe von Nutzungs- und Anlage-Token und DeFi-Krediten als geeignet erscheinen. Darauf aufbauend wurden die Marktbeobachtungen durchgeführt. Die Resultate zeigen, dass sowohl im Bereich der Fremd-, Mezzanine- als auch Eigenfinanzierung bereits effektive Handlungsfelder zum Einsatz gelangten. Allerdings muss bemerkt werden, dass im Vergleich zum üblichen Finanzierungsmarkt noch erhebliches Ausschöpfungspotenzial besteht. Abschliessend kann rekapituliert werden, dass die Blockchain-Technologie die Unternehmensfinanzierung tangiert. Allerdings konnten bislang keine Substituierungen von klassischen Finanzierungsformen gesichtet werden. Vielmehr ist von einer Komplementierung der bestehenden Finanzierungsinstrumente durch Blockchain-basierte Instrumente auszugehen. Im Übrigen wird auch kein vollständiger Bruch mit dem heutigen Finanzsystem erwartet. Tendenziell ist davon auszugehen, dass die jeweiligen Ökosysteme sich über die Zeit annähern und zu einer Optimierung des Gesamtsystems beitragen

Fingermark Detection on Thermal Papers: Proposition of an Updated Processing Sequence

The detection of latent fingermarks on thermal papers proves to be particularly challenging because the application of conventional detection techniques may turn the sample dark grey or black, thus preventing the observation of fingermarks. Various approaches aiming at avoiding or solving this problem have been suggested. However, in view of the many propositions available in the literature, it gets difficult to choose the most advantageous method and to decide which processing sequence should be followed when dealing with a thermal paper. In this study, 19 detection techniques adapted to the processing of thermal papers were assessed individually and then were compared to each other. An updated processing sequence, assessed through a pseudo-operational test, is suggested

Minimal Complete Primitives for Secure Multi-Party Computation

The study of minimal cryptographic primitives needed to implement secure computation among two or more players is a fundamental question in cryptography. The issue of complete primitives for the case of two players has been thoroughly studied. However, in the multi-party setting, when there are n > 2 players and t of them are corrupted, the question of what are the simplest complete primitives remained open for t ≥ n/3. (A primitive is called complete if any computation can be carried out by the players having access only to the primitive and local computation.) In this paper we consider this question, and introduce complete primitives of minimal cardinality for secure multi-party computation. The cardinality issue (number of players accessing the primitive) is essential in settings where primitives are implemented by some other means, and the simpler the primitive the easier it is to realize. We show that our primitives are complete and of minimal cardinality possible for most case

Multipartite Continuous Variable Solution for the Byzantine Agreement Problem

We demonstrate that the Byzantine Agreement (detectable broadcast) is also solvable in the continuous-variable scenario with multipartite entangled Gaussian states and Gaussian operations (homodyne detection). Within this scheme we find that Byzantine Agreement requires a minimum amount of entanglement in the multipartite states used in order to achieve a solution. We discuss realistic implementations of the protocol, which consider the possibility of having inefficient homodyne detectors, not perfectly correlated outcomes, and noise in the preparation of the resource states. The proposed protocol is proven to be robust and efficiently applicable under such non-ideal conditions.Comment: This paper supersedes and extends arXiv:quant-ph/0507249, title changed to match the published version, 11 pages, 3 figures, published versio

Ofelimos:Combinatorial optimization via proof-of-useful-work

Minimizing the energy cost and carbon footprint of the Bitcoin blockchain and related protocols is one of the most widely identified open questions in the cryptocurrency space. Substituting the proof-of-work (PoW) primitive in Nakamoto’s longest-chain protocol with a proof of useful work (PoUW) has been long theorized as an ideal solution in many respects but, to this day, the concept still lacks a convincingly secure realization. In this work we put forth Ofelimos, a novel PoUW-based blockchain protocol whose consensus mechanism simultaneously realizes a decentralized optimization-problem solver. Our protocol is built around a novel local search algorithm, which we call Doubly Parallel Local Search (DPLS), that is especially crafted to suit implementation as the PoUW component of our blockchain protocol. We provide a thorough security analysis of our protocol and additionally present metrics that reflect the usefulness of the system. DPLS can be used to implement variants of popular local search algorithms such as WalkSAT that are used for real world combinatorial optimization tasks. In this way, our work paves the way for safely using blockchain systems as generic optimization engines for a variety of hard optimization problems for which a publicly verifiable solution is desired