論文の概要: Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.21160v1
• Date: Fri, 28 Feb 2025 15:39:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-03 16:38:46.015229
• Title: Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol
• Title（参考訳）: デコイ状態BB84プロトコルにおける位相変調器の不完全化とトロイア攻撃
• Authors: Aleksei Reutov,
• Abstract要約: 量子鍵分散(QKD)は、暗号鍵交換の理論的に安全な方法を提供する。 実践的な実装は、位相変調器に対するトロイの木馬攻撃のような脆弱性に直面している。 この研究は、理想的な状態準備シナリオと不完全な状態準備シナリオの両方を考慮して、このような攻撃下でのQKDシステムのセキュリティを分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) provides a theoretically secure method for cryptographic key exchange by leveraging quantum mechanics, but practical implementations face vulnerabilities such as Trojan horse attack on phase modulators. This work analyzes the security of QKD systems under such attacks, considering both ideal and imperfect state preparation scenarios. The Trojan attack model is generalized to arbitrary states of probing pulses and conservative bounds of information leakage through side-channel of special form are introduced. The quantum coin imbalance, a critical security parameter, remains low (on the order of $10^{-7}$ for ideal state preparation and $10^{-5}$ for imperfect preparation) with this new approach and presence additional hardware passive countermeasures. Numerical simulations confirm nonzero secure key rate at distances over 100 km through optical fiber channel.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、量子力学を利用する暗号鍵交換の理論的に安全な方法であるが、実際の実装は位相変調器に対するトロイの木馬攻撃のような脆弱性に直面している。 この研究は、理想的な状態準備シナリオと不完全な状態準備シナリオの両方を考慮して、このような攻撃下でのQKDシステムのセキュリティを分析する。 トロイの木馬攻撃モデルを探索パルスの任意の状態に一般化し、特殊形態のサイドチャネルを介して情報漏洩の保守的境界を導入する。 重要なセキュリティパラメータである量子コインの不均衡は、この新しいアプローチと追加のハードウェアパッシブ対策により、(理想的な状態の準備のために10^{-7}$と不完全な準備のために10^{-5}$の順に)低いままである。 数値シミュレーションにより、光ファイバーチャネルを介して100km以上の距離で非ゼロ安全鍵レートを確認する。

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