論文の概要: Authentication of quantum key distribution with post-quantum cryptography and replay attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.01164v1
• Date: Thu, 2 Jun 2022 17:29:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 22:36:49.632432
• Title: Authentication of quantum key distribution with post-quantum cryptography and replay attacks
• Title（参考訳）: ポスト量子暗号とリプレイ攻撃による量子鍵分布の認証
• Authors: Liu-Jun Wang, You-Yang Zhou, Jian-Ming Yin, and Qing Chen
• Abstract要約: 量子鍵分散(QKD)とポスト量子暗号(PQC)は、量子耐性を持つ2つの暗号機構である。 PQCに基づく2つのプロトコルを提案し、QKDデータ後処理の完全認証を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8476815769956565
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: With the development of quantum computers, traditional cryptographic systems are facing more and more serious security threats. Fortunately, quantum key distribution (QKD) and post-quantum cryptography (PQC) are two cryptographic mechanisms with quantum-resistant security, and both will become important solutions for future information security. However, neither of them is perfect, and they are complementary. Quantum key distribution has unconditional security that post-quantum cryptography does not have, and PQC can provide secure and convenient authentication for QKD networks. In this paper, we propose two protocols based on PQC to realize the full authentication of the QKD data post-processing, and we only need to assume the short-term security of PQC algorithm to ensure the long-term quantum resistant security of distributed keys. We found that for the above two authentication protocols, attackers cannot successfully implement replay attacks. These authentication protocols can solve the problems of the current pre-shared key authentication in the application of large-scale quantum key distribution networks, and are expected to realize a key distribution mechanism with practical operability and quantum resistant security, which will be beneficial to promote the deployment and application of quantum key distribution networks.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの開発に伴い、従来の暗号システムはますます深刻なセキュリティ脅威に直面している。 幸いなことに、量子鍵分布(QKD)とポスト量子暗号(PQC)は量子耐性セキュリティを持つ2つの暗号メカニズムであり、どちらも将来の情報セキュリティにとって重要なソリューションとなる。 しかしどちらも完全ではなく、補完的なものである。 量子鍵分布は量子暗号が持たない無条件のセキュリティを持ち、pqcはqkdネットワークに対して安全で便利な認証を提供することができる。 本稿では、pqcに基づく2つのプロトコルを提案し、qkdデータの処理後の完全認証を実現するとともに、分散鍵の長期的量子耐性を確保するために、pqcアルゴリズムの短期的安全性を仮定する。 上記の2つの認証プロトコルでは、攻撃者はリプレイ攻撃をうまく実装できないことがわかった。 これらの認証プロトコルは、大規模量子鍵分散ネットワークの応用における現在の事前共有鍵認証の問題を解決することができ、実用的な運用性と量子耐性を有する鍵分散機構を実現することが期待されており、量子鍵分散ネットワークの展開と適用を促進する上で有用である。

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