論文の概要: Dynamic Quantum Group Key Agreement via Tree Key Graphs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04107v1
• Date: Thu, 7 Dec 2023 07:45:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-08 15:39:01.602501
• Title: Dynamic Quantum Group Key Agreement via Tree Key Graphs
• Title（参考訳）: ツリーキーグラフによる動的量子グループ鍵アグリーメント
• Authors: Qiang Zhao, Zhuohua Li, John C.S. Lui
• Abstract要約: グループ通信における結合・離脱要求のための動的量子グループ鍵合意プロトコルを2つ提案する。 結合や離脱ごとに要求される量子ビットの数は、グループサイズと対数的に増加するだけである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.47236890715043
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) protocols are essential to guarantee information-theoretic security in quantum communication. Although there was some previous work on quantum group key distribution, they still face many challenges under a ``\textit{dynamic}'' group communication scenario. In particular, when the group keys need to be updated in real-time for each user joining or leaving to ensure secure communication properties, i.e., forward confidentiality and backward confidentiality. However, current protocols require a large amount of quantum resources to update the group keys, and this makes them impractical for handling large and dynamic communication groups. In this paper, we apply the notion of ``{\em tree key graph}'' to the quantum key agreement and propose two dynamic Quantum Group Key Agreement (QGKA) protocols for a join or leave request in group communications. In addition, we analyze the quantum resource consumption of our proposed protocols. The number of qubits required per join or leave only increases logarithmically with the group size. As a result, our proposed protocols are more practical and scalable for large and dynamic quantum group communications.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分散(QKD)プロトコルは、量子通信における情報理論のセキュリティを保証するために不可欠である。 量子群鍵分布に関する以前の研究はあったが、それらは '`\textit{dynamic}'' グループ通信のシナリオの下で多くの課題に直面している。 特に、グループキーをリアルタイムに更新する必要がある場合、各ユーザ参加または離脱時に、セキュアな通信特性、すなわちフォワードシークレットと後方シークレット性を保証する。 しかし、現在のプロトコルはグループキーを更新するのに大量の量子リソースを必要とするため、大規模でダイナミックな通信グループを扱うには実用的ではない。 本稿では, ‘`{\em tree key graph}'' の概念を量子鍵アグリーメントに適用し,グループ通信における結合または離脱要求のための2つの動的量子グループ鍵アグリーメント (qgka) プロトコルを提案する。 さらに,提案プロトコルの量子リソース消費の分析を行った。 結合または離脱ごとに要求されるキュービットの数は、グループサイズに応じて対数的に増加する。 その結果,提案プロトコルは大規模でダイナミックな量子グループ通信においてより実用的でスケーラブルである。

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