論文の概要: QKD-KEM: Hybrid QKD Integration into TLS with OpenSSL Providers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.07196v1
• Date: Mon, 10 Mar 2025 11:24:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-11 20:09:44.860788
• Title: QKD-KEM: Hybrid QKD Integration into TLS with OpenSSL Providers
• Title（参考訳）: QKD-KEM: OpenSSLプロバイダによるTLSへのハイブリッドQKD統合
• Authors: Javier Blanco-Romero, Pedro Otero García, Daniel Sobral-Blanco, Florina Almenares Mendoza, Ana Fernández Vilas, Rebeca P. Díaz-Redondo,
• Abstract要約: 本稿では,2つの異なる統合アプローチを用いたハイブリッドQKD-KEMプロトコルを提案する。 ETSI 004と014仕様の両方と互換性のあるクライアント初期フローと、サーバ初期フローは既存の作業と似ているが、ステートレスなETSI 014 APIに限定されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.111102681327218
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) promises information-theoretic security, yet integrating QKD into existing protocols like TLS remains challenging due to its fundamentally different operational model. In this paper, we propose a hybrid QKD-KEM protocol with two distinct integration approaches: a client-initiated flow compatible with both ETSI 004 and 014 specifications, and a server-initiated flow similar to existing work but limited to stateless ETSI 014 APIs. Unlike previous implementations, our work specifically addresses the integration of stateful QKD key exchange protocols (ETSI 004) which is essential for production QKD networks but has remained largely unexplored. By adapting OpenSSL's provider infrastructure to accommodate QKD's pre-distributed key model, we maintain compatibility with current TLS implementations while offering dual layers of security. Performance evaluations demonstrate the feasibility of our hybrid scheme with acceptable overhead, showing that robust security against quantum threats is achievable while addressing the unique requirements of different QKD API specifications.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分配(QKD)は情報理論のセキュリティを約束するが、TLSのような既存のプロトコルにQKDを統合することは、基本的に異なる運用モデルのため、依然として困難である。 本稿では,ETSI 004 と 014 の仕様に適合するクライアント初期フローと,ETSI 014 のAPIに制限されるサーバ初期フローの2つの異なる統合アプローチを備えたハイブリッド QKD-KEM プロトコルを提案する。 従来の実装と異なり、本研究は、QKDネットワークの運用に不可欠なステートフルQKD鍵交換プロトコル(ETSI 004)の統合に特化している。 OpenSSLのプロバイダインフラストラクチャをQKDの分散キーモデルに適合させることで、セキュリティの二重レイヤを提供しながら、現在のTLS実装との互換性を維持します。 性能評価は、異なるQKD API仕様のユニークな要件に対処しながら、量子脅威に対する堅牢なセキュリティを実現することができることを示す。

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