論文の概要: Secure Composition of Quantum Key Distribution and Symmetric Key Encryption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08435v1
- Date: Tue, 14 Jan 2025 20:58:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-16 15:52:38.747040
- Title: Secure Composition of Quantum Key Distribution and Symmetric Key Encryption
- Title(参考訳): 量子鍵分布と対称鍵暗号のセキュアな構成
- Authors: Kunal Dey, Reihaneh Safavi-Naini,
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)により、アリスとボブは秘密鍵を秘密のチャネル上で共有し、物理法則にのみ拘束される敵に対する情報理論上のセキュリティを証明した。
セキュアな対称鍵ベース暗号アルゴリズムを用いたQKD確立鍵を用いた場合の問題点を考察し,ハイブリッド暗号に基づくアプローチを用いて構成の安全性の証明を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6678562499684517
- License:
- Abstract: Quantum key distribution (QKD) allows Alice and Bob to share a secret key over an insecure channel with proven information-theoretic security against an adversary whose strategy is bounded only by the laws of physics. Composability-based security proofs of QKD ensure that using the established key with a one-time-pad encryption scheme provides information theoretic secrecy for the message. In this paper, we consider the problem of using the QKD established key with a secure symmetric key-based encryption algorithm and use an approach based on hybrid encryption to provide a proof of security for the composition. Hybrid encryption was first proposed as a public key cryptographic algorithm with proven security for messages of unrestricted length. We use an extension of this framework to correlated randomness setting (Sharifian et al. in ISIT 2021) to propose a quantum-enabled Key Encapsulation Mechanism (qKEM) and quantum-enabled hybrid encryption (qHE), and prove a composition theorem for the security of the qHE. We construct a qKEM with proven security using an existing QKD (Portmann et al. in Rev. of Mod. Physics 2022). Using this qKEM with a secure Data Encapsulation Mechanism (DEM), that can be constructed using a one-time symmetric key encryption scheme, results in an efficient encryption system for unrestricted length messages with proved security against an adversary with access to efficient computations on a quantum computer (i.e. post-quantum secure encryption without using any computational assumptions.)
- Abstract(参考訳): 量子鍵分布(QKD)により、アリスとボブは秘密鍵を秘密のチャネル上で共有し、物理法則にのみ拘束される敵に対する情報理論上のセキュリティを証明した。
構成可能性に基づくQKDのセキュリティ証明では、確立されたキーをワンタイムの暗号化方式で使用することで、メッセージに対する情報理論の機密性が保証される。
本稿では、セキュアな対称鍵ベースの暗号アルゴリズムを用いたQKD確立鍵の使用の問題について考察し、ハイブリッド暗号化に基づくアプローチを用いて構成のセキュリティの証明を行う。
ハイブリッド暗号化は、制限のないメッセージのセキュリティが証明された公開鍵暗号アルゴリズムとして最初に提案された。
我々は、このフレームワークを拡張し、相関ランダム性設定(ISIT 2021のSharifian et al)を用いて、量子可能なキーカプセル化機構(qKEM)と量子可能なハイブリッド暗号化(qHE)を提案し、qHEのセキュリティのための合成定理を証明した。
既存のQKD (Portmann et al in Rev. of Mod. Physics 2022) を用いて,セキュリティを実証したqKEMを構築する。
データカプセル化機構(DEM)を用いたこのqKEMは、1時間対称鍵暗号方式を用いて構築可能であり、量子コンピュータ上の効率的な計算(すなわち、計算の仮定を使わずに量子後安全な暗号化)にアクセスして、敵に対するセキュリティを証明した無制限長メッセージの効率的な暗号化システムを実現する。
関連論文リスト
- Multi-Layered Security System: Integrating Quantum Key Distribution with Classical Cryptography to Enhance Steganographic Security [0.0]
本稿では,量子鍵分布(QKD)と古典的暗号技術を統合する新しい暗号システムを提案する。
提案手法は,E91QKDプロトコルを利用して,通信相手間で共有秘密鍵を生成する。
このキーは、Secure Hash Algorithm(SHA)を使用してハッシュされ、固定長の高エントロピーキーを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-13T15:20:29Z) - Coding-Based Hybrid Post-Quantum Cryptosystem for Non-Uniform Information [53.85237314348328]
我々は、新しいハイブリッドユニバーサルネットワーク符号化暗号(NU-HUNCC)を導入する。
NU-HUNCCは,リンクのサブセットにアクセス可能な盗聴者に対して,個別に情報理論的に保護されていることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-13T12:12:39Z) - CCA-Secure Hybrid Encryption in Correlated Randomness Model and KEM Combiners [3.837357895668154]
HE(Hybrid encryption)システムは、任意の長さのメッセージに対する効率的な公開鍵暗号システムである。
HE暗号化アルゴリズムは、KEM生成キーkを使用して、DEMを使用してメッセージをカプセル化する。
KEM/DEM合成定理 (KEM/DEM composition theorem) は、もし KEM と DEM が適切に定義されたセキュリティ概念を満たすなら、HE は適切に定義されたセキュリティで安全であることを証明している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-02T01:16:52Z) - The Evolution of Quantum Secure Direct Communication: On the Road to the Qinternet [49.8449750761258]
量子セキュア直接通信(QSDC)は、確実に安全であり、量子コンピューティングの脅威を克服する。
関連するポイントツーポイント通信プロトコルについて詳述し、情報の保護と送信方法を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-23T12:40:47Z) - QKD Entity Source Authentication: Defense-in-Depth for Post Quantum
Cryptography [0.0]
量子鍵分布(QKD)は1984年12月にチャールズ・ベネットとジル・ブラザードによって考案された。
NISTは、現在の暗号化標準を置き換えるために、一連の量子耐性アルゴリズムを標準化するプログラムを開始した。
本研究の目的は,ハイブリッドQKD/PQCディフェンス・イン・ディープス戦略の適合性を検討することである。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-17T16:43:32Z) - Practical quantum secure direct communication with squeezed states [55.41644538483948]
CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。
この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-25T19:23:42Z) - Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions [12.45203887838637]
我々は一方通行関数から量子公開鍵暗号を構築する。
私たちの構成では、公開鍵は量子だが、暗号文は古典的である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-04T13:57:17Z) - Revocable Cryptography from Learning with Errors [61.470151825577034]
我々は、量子力学の非閉鎖原理に基づいて、キー呼び出し機能を備えた暗号スキームを設計する。
我々は、シークレットキーが量子状態として表現されるスキームを、シークレットキーが一度ユーザから取り消されたら、それらが以前と同じ機能を実行する能力を持たないことを保証して検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-28T18:58:11Z) - Authentication of quantum key distribution with post-quantum
cryptography and replay attacks [1.8476815769956565]
量子鍵分散(QKD)とポスト量子暗号(PQC)は、量子耐性を持つ2つの暗号機構である。
PQCに基づく2つのプロトコルを提案し、QKDデータ後処理の完全認証を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-02T17:29:34Z) - A Variational Quantum Attack for AES-like Symmetric Cryptography [69.80357450216633]
古典的AES様対称暗号のための変分量子攻撃アルゴリズム(VQAA)を提案する。
VQAAでは、既知の暗号文は、正規グラフを通して構築されるハミルトンの基底状態として符号化される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-07T03:15:15Z) - Backflash Light as a Security Vulnerability in Quantum Key Distribution
Systems [77.34726150561087]
量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティ脆弱性について概説する。
我々は主に、盗聴攻撃の源となるバックフラッシュ光(backflash light)と呼ばれる特定の効果に焦点を当てる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-23T18:23:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。