論文の概要: Combined Quantum and Post-Quantum Security for Earth-Satellite Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14240v1
• Date: Thu, 20 Feb 2025 04:08:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:24:57.361307
• Title: Combined Quantum and Post-Quantum Security for Earth-Satellite Channels
• Title（参考訳）: 地球-衛星チャネルにおける量子とポスト量子の複合セキュリティ
• Authors: Anju Rani, Xiaoyu Ai, Aman Gupta, Ravi Singh Adhikari, Robert Malaney,
• Abstract要約: 実時間プロトタイプ量子鍵分布(QKD)システムの結果について述べる。 我々のシステムのユニークな側面は、QKDと既存の暗号手法を統合して、量子耐性セキュリティを確保することである。 我々の研究は、高度暗号化標準(AES)による量子後セキュリティと、絡み合いベースのQKDプロトコルによる量子セキュリティの両方を提供するBBM92プロトコルのデプロイを初めて実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.835450563934687
• License:
• Abstract: Experimental deployment of quantum communication over Earth-satellite channels opens the way to a secure global quantum Internet. In this work, we present results from a real-time prototype quantum key distribution (QKD) system, which entails the development of optical systems including the encoding of entangled photon pairs, the development of transmitters for quantum signaling through an emulated Earth-satellite channel, and the development of quantum-decoding receivers. A unique aspect of our system is the integration of QKD with existing cryptographic methods to ensure quantum-resistant security, even at low-key rates. In addition, we report the use of specially designed error-reconciliation codes that optimize the security versus key-rate trade-off. Our work demonstrates, for the first time, a deployment of the BBM92 protocol that offers both post-quantum security via the advanced encryption standard (AES) and quantum security via an entanglement-based QKD protocol. If either the AES or the QKD is compromised through some adversary attack, our system still delivers state-of-the-art communications secure against future quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 地球-衛星チャネル上での量子通信の実験的な展開は、セキュアなグローバル量子インターネットへの道を開く。 本研究では,絡み合った光子対の符号化,エミュレートされたアース・サテライトチャネルによる量子信号送信器の開発,量子デコード受信機の開発など,光システムの開発に係わる実時間プロトタイプ量子鍵分布(QKD)システムの結果を紹介する。 我々のシステムのユニークな側面は、QKDと既存の暗号手法を統合することで、キーレートが低い場合でも、量子に耐性のあるセキュリティを確保することである。 さらに,セキュリティとキーレートのトレードオフを最適化する特別設計のエラー和解符号を報告する。 我々の研究は、高度暗号化標準(AES)による量子後セキュリティと、絡み合いベースのQKDプロトコルによる量子セキュリティの両方を提供するBBM92プロトコルのデプロイを初めて実証した。 AESかQKDが何らかの敵攻撃によって妥協された場合、我々のシステムは将来の量子コンピュータに対して最先端の通信をセキュアに提供します。

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