論文の概要: State-Blocking Side-Channel Attacks and Autonomous Fault Detection in Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.18006v3
• Date: Mon, 2 Sep 2024 21:44:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-09-04 22:54:55.293357
• Title: State-Blocking Side-Channel Attacks and Autonomous Fault Detection in Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布における状態遮断側チャネル攻撃と自律的故障検出
• Authors: Matt Young, Marco Lucamarini, Stefano Pirandola,
• Abstract要約: サイドチャネル攻撃により、EavesdropperはQKDシステムの実践的な実装において不正確性を使用することができる。 本稿では,現在進行中のQKDセッションにおいて,このような攻撃を自律的に検出する手法について議論する。 本稿では,AliceとBobがQKDシステムの使用を継続するための対策を,一度検出した後に実施する方法について述べる。
• 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: Side-channel attacks allow an Eavesdropper to use insecurities in the practical implementation of QKD systems to gain an advantage that is not considered by security proofs that assume perfect implementations. In this work we specify a side-channel capability for Eve that has yet to be considered, before then going on to discuss a scheme to autonomously detect such an attack during an ongoing QKD session, and the limits as to how fast a detection can be made. The side-channel capability is very general and covers a wide variety of possible implementations for the attack itself. We present how Alice and Bob can put in place a countermeasure to continue use of the QKD system, once a detection is made, regardless of the ongoing side-channel attack. This prevents downtime of QKD systems, which in critical infrastructure could pose severe risks. We then extend Eves side-channel capability and present a modified attack strategy. This strengthened attack can be detected under certain conditions by our scheme, however intelligent choices of parameters from Eve allow her strengthened attack to go undetected. From this, we discuss the implications this has on Privacy Amplification, and therefore on the security of QKD as a whole. Finally, consideration is given as to how these types of attacks are analogous to certain types of faults in the QKD system, how our detection scheme can also detect these faults, and therefore how this adds autonomous fault detection and redundancy to implementations of QKD.
• Abstract（参考訳）: サイドチャネル攻撃により、EavesdropperはQKDシステムの実践的な実装において不正確性を使用することで、完全な実装を前提とするセキュリティ証明では考慮されていない利点を得ることができる。 そこで本研究では,現在進行中のQKDセッションにおいて,このような攻撃を自律的に検出する手法と,検出速度の限界について検討する。 サイドチャネルの能力は非常に一般的で、攻撃自体の様々な実装をカバーしている。 本稿では、Alice と Bob が、現在進行中のサイドチャネル攻撃にかかわらず、検知が完了すると、QKD システムの使用を継続するための対策を講じる方法について述べる。 これによりQKDシステムのダウンタイムが防止され、重要なインフラでは深刻なリスクが発生する可能性がある。 次に、Evesのサイドチャネル機能を拡張し、修正された攻撃戦略を示す。 この強化された攻撃は、我々のスキームによって特定条件下で検出できるが、Eveからの知的パラメータの選択により、強化された攻撃は検出されない。 このことから,プライバシ・アンプリフィケーション(プライバシ・アンプリフィケーション)が持つ意味や,QKD全体のセキュリティについて論じる。 最後に、これらのタイプの攻撃が、QKDシステム内の特定の種類の障害とどのように類似しているか、また、我々の検出方法がこれらの障害を検出する方法、そして、どのようにしてQKDの実装に自律的な障害検出と冗長性を付加するかについて考察する。

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