論文の概要: Non Deterministic Pseudorandom Generator for Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03024v1
- Date: Mon, 6 Nov 2023 11:03:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 13:36:10.761104
- Title: Non Deterministic Pseudorandom Generator for Quantum Key Distribution
- Title（参考訳）: 量子鍵分布のための非決定論的擬似乱数発生器
- Authors: Arun Mishra, Kanaka Raju Pandiri, Anupama Arjun Pandit, Lucy Sharma,
- Abstract要約: 量子鍵分布は、量子プロセスを通して、ワンタイムパッド(OTP)の完全な機密性を達成するために成長する。
QKDの重要なコンポーネントの1つは、キーを生成するための量子ランダム数生成器(QRNG)である。
本稿では,ポスト量子プリミティブに基づく擬似乱数生成手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Key Distribution(QKD) thrives to achieve perfect secrecy of One time Pad (OTP) through quantum processes. One of the crucial components of QKD are Quantum Random Number Generators(QRNG) for generation of keys. Unfortunately, these QRNG does not immediately produce usable bits rather it produces raw bits with high entropy but low uniformity which can be hardly used by any cryptographic system. A lot of pre-processing is required before the random numbers generated by QRNG to be usable. This causes a bottle neck in random number generation rate as well as QKD system relying on it. To avoid this lacuna of post-processing methods employed as a central part of Quantum Random Number Generators alternative approaches that satisfy the entropy(non determinism) and quantum security is explored. Pseudorandom generators based on quantum secure primitives could be an alternative to the post-processing problem as PRNGs are way more faster than any random number generator employing physical randomness (quantum mechanical process in QRNG) as well as it can provide uniform bits required for cryptography application. In this work we propose a pseudorandom generator based on post quantum primitives. The central theme of this random number generator is designing PRNG with non deterministic entropy generated through hard lattice problem - Learning with errors. We leverage the non determinism by Gaussian errors of LWE to construct non-deterministic PRNG satisfying the entropy requirement of QKD. Further, the paper concludes by evaluating the PRNG through Die-Harder Test.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、量子プロセスを通じてワンタイムパッド(OTP)の完全な機密性を達成するために成長する。
QKDの重要なコンポーネントの1つは、キーを生成するための量子ランダム数生成器(QRNG)である。
残念なことに、これらのQRNGは直ちに使用可能なビットを生成するのではなく、高いエントロピーを持つ生ビットを生成する。
QRNGが生成する乱数の前には、多くの事前処理が必要である。
これは、ボトルネックをランダムな数生成率で生成し、それに依存するQKDシステムを引き起こす。
量子ランダム数生成器の中心部分として使用される後処理手法のこのラグナラを回避するために、エントロピー(非決定性)と量子セキュリティを満足する代替アプローチを探索する。
量子セキュアプリミティブに基づく擬似乱数生成器は、物理ランダム性(QRNGの量子力学的プロセス)を用いた任意の乱数生成器よりもはるかに高速であり、暗号アプリケーションに必要な均一ビットを提供することができるため、後処理問題の代替となる可能性がある。
本研究では,ポスト量子プリミティブに基づく擬似ランダム生成器を提案する。
この乱数生成の中心的なテーマは、ハード格子問題によって生成される非決定論的エントロピーを持つPRNGを設計することである。
我々は、LWEのガウス誤差による非決定性を利用して、QKDのエントロピー要件を満たす非決定性PRNGを構築する。
さらに,Die-Harder TestによるPRNGの評価を行った。
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