論文の概要: Perspective -- On the thermodynamics of perfect unconditional security

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.12592v1
• Date: Wed, 26 May 2021 14:50:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 11:42:59.146544
• Title: Perspective -- On the thermodynamics of perfect unconditional security
• Title（参考訳）: 展望 --完全無条件セキュリティの熱力学について
• Authors: Christiana Chamon and Laszlo Kish
• Abstract要約: 本稿では,KLJNシステムの熱力学的状況について述べる。 理想化された条件下であっても、Eavesdropperに対してゼロでない情報リークが存在することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A secure key distribution (exchange) scheme is unconditionally secure if it is unbreakable against arbitrary technological improvements of computing power and/or any development of new algorithms. There are only two families of experimentally realized and tested unconditionally secure key distribution technologies: Quantum Key Distribution (QKD), the base of quantum cryptography, which utilizes quantum physical photonic features; and the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) system that is based on classical statistical physics (fluctuation-dissipation theorem). The focus topic of this paper is the thermodynamical situation of the KLJN system. In all the original works, the proposed KLJN schemes required thermal equilibrium between the devices of the communicating parties to achieve perfect security. However, Vadai, et al, in (Nature) Science Reports 5 (2015) 13653 shows a modified scheme, where there is a non-zero thermal noise energy flow between the parties, yet the system seems to resist all the known attack types. We introduce a new attack type against their system. The new attack utilizes coincidence events between the line current and voltages. We show that there is non-zero information leak toward the Eavesdropper, even under idealized conditions. As soon as the thermal equilibrium is restored, the system becomes perfectly secure again. In conclusion, perfect unconditional security requires thermal equilibrium.
• Abstract（参考訳）: セキュアな鍵分配(交換)スキームは、コンピュータパワーの任意の技術的改善や新しいアルゴリズムの開発に反し、無条件で安全である。 量子鍵分布 (Quantum Key Distribution, QKD) は量子物理学的特徴を利用する量子暗号の基盤であり、Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) システムは古典的な統計物理学に基づくものである。 本稿では,KLJNシステムの熱力学的状況について述べる。 全てのオリジナルの研究において、提案されたKLJNスキームは、完全なセキュリティを達成するために通信者の装置間の熱平衡を必要とした。 しかしながら、vadai, et al, in (nature) science reports 5 (2015) 13653 では、当事者間で非ゼロの熱雑音エネルギーの流れがあるが、このシステムは既知の攻撃タイプすべてに抵抗しているように見える。 システムに対する新たな攻撃タイプを導入する。 この新しい攻撃は、ライン電流と電圧の一致イベントを利用する。 理想化条件下であっても,盗聴者に対する情報漏えいはゼロではないことを示す。 熱平衡が回復すると、システムは再び完全に安全になる。 結論として、完全な非条件セキュリティは熱平衡を必要とする。

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