論文の概要: Quantum-Safe integration of TLS in SDN networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17202v1
• Date: Mon, 24 Feb 2025 14:35:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 15:53:33.703327
• Title: Quantum-Safe integration of TLS in SDN networks
• Title（参考訳）: SDNネットワークにおけるTLSの量子セーフ統合
• Authors: Jaime S. Buruaga, Ruben B. Méndez, Juan P. Brito, Vicente Martin,
• Abstract要約: 量子セーフ暗号への移行は、今後10年で重要になる。 我々は、古典的、量子的、ポスト量子暗号をハイブリッド化する基盤としてTransport Layer Securityを選択しました。 このアプローチのパフォーマンスは、デプロイされた運用インフラストラクチャを使用して実証されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Shor's algorithm efficiently solves factoring and discrete logarithm problems using quantum computers, compromising all public key schemes used today. These schemes rely on assumptions on their computational complexity, which quantum computers can easily bypass. The solutions have to come from new algorithms - called Post-Quantum Cryptography (PQC) - or from new methods, such as Quantum Key Distribution (QKD). The former replicate the computational security ideas of classical public key algorithms, while the latter recurs to use the quantum properties of nature, which also brings a mathematical security proof, potentially offering Information-Theoretic Security. To secure data in the future, we must adopt these paradigms. With the speed of quantum computing advancements, the transition to quantum-safe cryptography within the next decade is critical. Delays could expose long-lived confidential data, as current encryption may be broken before its value expires. However, the shift must balance the adoption of new technologies with maintaining proven systems to protect against present and future threats. In this work, we have selected Transport Layer Security, one of the most widely used protocols, as the foundation to hybridize classical, quantum, and post-quantum cryptography in a way suitable for broad adoption in Software-Defined Networking, the most flexible networking paradigm that has been used to deploy integrated quantum-classical networks. To this end, we use standards for QKD key extraction and SDN integration. The purposed implementation is based on the latest version of TLS and demonstrates advanced capabilities such as rekeying and key transport across a large QKD network, while supporting crypto-agility and maintaining backward compatibility through the use of ciphersuites. The performance of this approach has been demonstrated using a deployed production infrastructure.
• Abstract（参考訳）: Shorのアルゴリズムは、量子コンピュータを用いた分解と離散対数問題を効率よく解き、今日のすべての公開鍵スキームを妥協する。 これらのスキームは、量子コンピュータが容易にバイパスできる計算複雑性の仮定に依存する。 解決策は、ポスト量子暗号(PQC)と呼ばれる新しいアルゴリズムや、量子鍵分布(QKD)のような新しい手法から得る必要がある。 前者は古典的な公開鍵アルゴリズムの計算セキュリティのアイデアを再現し、後者は自然の量子的性質を使用するように再帰し、数学的セキュリティの証明をもたらし、情報理論セキュリティを提供する可能性がある。 将来データを確保するためには、これらのパラダイムを採用しなければなりません。 量子コンピューティングの進歩のスピードでは、今後10年以内に量子セーフ暗号への移行が重要になる。 遅延は、その値が期限切れになる前に、現在の暗号化が壊れる可能性があるため、長期間の機密データを公開する可能性がある。 しかし、この変化は、新しい技術の採用と、現在と将来の脅威から保護するために実証済みのシステムを維持することのバランスをとらなければならない。 この研究で我々は、古典的、量子的、ポスト量子暗号を、統合された量子古典的ネットワークの展開に使用される最も柔軟なネットワークパラダイムであるSoftware-Defined Networkingに広く採用するのに適した方法で、ハイブリッド化する基盤として、最も広く使用されているプロトコルの1つであるTransport Layer Securityを選択しました。 この目的のために、QKDキー抽出とSDN統合の標準を使用します。 目的の実装はTLSの最新バージョンをベースとして,大規模なQKDネットワーク上でのキーのリキーやキートランスポートといった高度な機能に加えて,暗号アグリシティをサポートし,暗号スーツの使用による下位互換性を維持している。 このアプローチのパフォーマンスは、デプロイされた運用インフラストラクチャを使用して実証されている。

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