論文の概要: Hybrid Scheme of Post-Quantum Cryptography and Elliptic-Curve Cryptography for Certificates -- A Case Study of Security Credential Management System in Vehicle-to-Everything Communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.07028v1
- Date: Mon, 13 Jan 2025 02:59:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-14 14:20:00.234718
- Title: Hybrid Scheme of Post-Quantum Cryptography and Elliptic-Curve Cryptography for Certificates -- A Case Study of Security Credential Management System in Vehicle-to-Everything Communications
- Title（参考訳）: 認証用ポスト量子暗号と楕円曲線暗号のハイブリッド方式 -車両間通信におけるセキュリティ認証管理システムの事例-
- Authors: Abel C. H. Chen, Bon-Yeh Lin,
- Abstract要約: 本研究では,V2X通信における課題を克服するために,PQCとECCのハイブリッド認証方式を提案する。
PQCは量子コンピューティング攻撃に耐性のあるセキュリティレベルを確立するために使用され、ECCは匿名証明書を確立するために使用される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Due to the current standard of Security Credential Management System (SCMS) for Vehicle-to-Everything (V2X) communications using asymmetric cryptography, specifically Elliptic-Curve Cryptography (ECC), which may be vulnerable to quantum computing attacks. Therefore, the V2X SCMS is threatened by quantum computing attacks. However, although the National Institute of Standards and Technology (NIST) has already selected Post-Quantum Cryptography (PQC) algorithms as the standard, the current PQC algorithms may have issues such as longer public key lengths, longer signature lengths, or lower signature generation and verification efficiency, which may not fully meet the requirements of V2X communication applications. In view of the challenges in V2X communication, such as packet length, signature generation and verification efficiency, security level, and vehicle privacy, this study proposes a hybrid certificate scheme of PQC and ECC. By leveraging the strengths of both PQC and ECC, this scheme aims to overcome the challenges in V2X communication. PQC is used to establish a security level resistant to quantum computing attacks, while ECC is utilized to establish anonymous certificates and reduce packet length to meet the requirements of V2X communication. In the practical experiments, the study implemented the SCMS end entity based on the Chunghwa Telecom SCMS and the Clientron On-Board Unit (OBU) to conduct field tests in Danhai New Town in New Taipei City. The performance of various existing hybrid certificate schemes combining PQC (e.g., Dilithium, Falcon, and SPHINCS+) and ECC is compared, and a practical solution is provided for V2X industries.
- Abstract（参考訳）: 現在、車間通信(V2X)のセキュリティ認証管理システム(SCMS)が非対称暗号、特に量子コンピューティング攻撃に脆弱な楕円曲線暗号(ECC)を使用しているためである。
したがって、V2X SCMSは量子コンピューティング攻撃によって脅かされている。
しかし、National Institute of Standards and Technology (NIST)はすでに標準としてポスト量子暗号(PQC)アルゴリズムを選択しているが、現在のPQCアルゴリズムには、より長い公開鍵長、より長い署名長、より低い署名生成と検証効率といった問題があり、V2X通信アプリケーションの要件を完全に満たさない可能性がある。
パケット長,署名生成,検証効率,セキュリティレベル,車両のプライバシといったV2X通信の課題を踏まえ,PQCとECCのハイブリッド認証方式を提案する。
PQCとECCの長所を活用することで、V2X通信における課題を克服することを目的としている。
PQCは量子コンピューティング攻撃に耐性のあるセキュリティレベルを確立するために使用され、ECCは匿名証明書を確立し、パケット長を減らしてV2X通信の要求を満たすために使用される。
実践実験では,新台北市の団海ニュータウンにおいて,Chunghwa Telecom SCMSとClientron On-Board Unit(OBU)をベースとしたSCMSのエンドエンティティを実装した。
PQC(例えば、ジリシウム、ファルコン、SPHINCS+)とECCを組み合わせた各種ハイブリッド認証方式の性能を比較し、V2X産業に実用的なソリューションを提供する。
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