論文の概要: Implementation of Entropically Secure Encryption: Securing Personal Health Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16857v1
• Date: Thu, 4 Apr 2024 12:07:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-05 18:14:01.185434
• Title: Implementation of Entropically Secure Encryption: Securing Personal Health Data
• Title（参考訳）: エントロピー的セキュア暗号化の実装:パーソナルヘルスデータの保護
• Authors: Mehmet Hüseyin Temel, Boris Skoric, Idelfonso Tafur Monroy,
• Abstract要約: Entropically Secure Encryption (ESE) はOne-Time Padに短いキーで無条件のセキュリティを提供する。 バルク暗号のためのESEの実装について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.704590071265998
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entropically Secure Encryption (ESE) offers unconditional security with shorter keys compared to the One-Time Pad. In this paper, we present the first implementation of ESE for bulk encryption. The main computational bottleneck for bulk ESE is a multiplication in a very large finite field. This involves multiplication of polynomials followed by modular reduction. We have implemented polynomial multiplication based on the gf2x library, with some modifications that avoid inputs of vastly different length, thus improving speed. Additionally, we have implemented a recently proposed efficient reduction algorithm that works for any polynomial degree. We investigate two use cases: X-ray images of patients and human genome data. We conduct entropy estimation using compression methods whose results determine the key lengths required for ESE. We report running times for all steps of the encryption. We discuss the potential of ESE to be used in conjunction with Quantum Key Distribution (QKD), in order to achieve full information-theoretic security of QKD-protected links for these use cases.
• Abstract（参考訳）: Entropically Secure Encryption (ESE)はOne-Time Padに比べて短いキーで無条件のセキュリティを提供する。 本稿では,バルク暗号のためのESEの実装について述べる。 バルク ESE の主要な計算ボトルネックは、非常に大きな有限体における乗法である。 これは多項式の乗法とモジュラー還元を含む。 我々は gf2x ライブラリをベースとした多項式乗法を実装した。 さらに,最近提案した多項式次数に対して効率的な還元アルゴリズムを実装した。 患者のX線画像とヒトゲノムデータの2つのユースケースについて検討する。 ESEに必要な鍵長を決定する圧縮手法を用いてエントロピー推定を行う。 暗号化の全ステップのランニングタイムを報告します。 本稿では,QKD保護リンクの完全情報理論的セキュリティを実現するために,量子鍵分布(QKD)と協調して使用するESEの可能性について論じる。

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