論文の概要: Quantum-Safe Hybrid Key Exchanges with KEM-Based Authentication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04030v1
• Date: Wed, 06 Nov 2024 16:28:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-07 19:23:56.631024
• Title: Quantum-Safe Hybrid Key Exchanges with KEM-Based Authentication
• Title（参考訳）: KEM認証を用いた量子セーフハイブリッド鍵交換器
• Authors: Christopher Battarbee, Christoph Striecks, Ludovic Perret, Sebastian Ramacher, Kevin Verhaeghe,
• Abstract要約: PQCrypto 2023では、Bruckner、Ramacher、StriecksがMuckle+と呼ばれる新しいハイブリッドAKE(HAKE)プロトコルを提案した。 Muckle#は、Transport Layer Security(TLS)プロトコルの領域における最近の研究に触発された暗黙の認証に、量子後キーカプセル化メカニズムを使用している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.102973349909511
• License:
• Abstract: Authenticated Key Exchange (AKE) between any two entities is one of the most important security protocols available for securing our digital networks and infrastructures. In PQCrypto 2023, Bruckner, Ramacher and Striecks proposed a novel hybrid AKE (HAKE) protocol, dubbed Muckle+, that is particularly useful in large quantum-safe networks consisting of a large number of nodes. Their protocol is hybrid in the sense that it allows key material from conventional and post-quantum primitives, as well as from quantum key distribution, to be incorporated into a single end-to-end shared key. To achieve the desired authentication properties, Muckle+ utilizes post-quantum digital signatures. However, available instantiations of such signatures schemes are not yet efficient enough compared to their post-quantum key-encapsulation mechanism (KEM) counterparts, particularly in large networks with potentially several connections in a short period of time. To mitigate this gap, we propose Muckle# that pushes the efficiency boundaries of currently known HAKE constructions. Muckle# uses post-quantum key-encapsulating mechanisms for implicit authentication inspired by recent works done in the area of Transport Layer Security (TLS) protocols, particularly, in KEMTLS (CCS'20). We port those ideas to the HAKE framework and develop novel proof techniques on the way. Due to our novel KEM-based approach, the resulting protocol has a slightly different message flow compared to prior work that we carefully align with the HAKE framework and which makes our changes to the Muckle+ non-trivial.
• Abstract（参考訳）: 任意の2つのエンティティ間の認証キー交換(AKE)は、ディジタルネットワークとインフラストラクチャを保護する上で利用可能な、最も重要なセキュリティプロトコルの1つです。 PQCrypto 2023では、Bruckner、Ramacher、StriecksがMuckle+と呼ばれる新しいハイブリッドAKE(HAKE)プロトコルを提案した。 それらのプロトコルは、従来の量子とポスト量子のプリミティブから、量子鍵の分布から、単一のエンドツーエンドの共有キーに組み込むことができるという意味で、ハイブリッドである。 所望の認証特性を達成するため、Muckle+はポスト量子デジタル署名を利用する。 しかしながら、量子後鍵カプセル化機構(KEM)と比較して、このようなシグネチャスキームの利用可能なインスタンス化は、特に短時間で複数のコネクションを持つ大きなネットワークにおいて、まだ十分に効率的ではない。 このギャップを軽減するために、現在知られているHAKE構築の効率境界を押し上げるMuckle#を提案する。 Muckle#は、トランスポート層セキュリティ(TLS)プロトコルの領域、特にKEMTLS(CCS'20)における最近の研究に触発された暗黙の認証に、ポスト量子鍵カプセル化機構を使用している。 我々はこれらのアイデアをHAKEフレームワークに移植し、その途中で新しい証明技術を開発します。 私たちの新しいKEMベースのアプローチのため、結果のプロトコルは、HAKEフレームワークと慎重に整合し、Muckle+の変更を非自明なものにする以前の作業と比べて、わずかに異なるメッセージフローを持っています。

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