論文の概要: Post-Quantum Wireless-based Key Encapsulation Mechanism via CRYSTALS-Kyber for Resource-Constrained Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.04511v1
• Date: Sun, 06 Apr 2025 14:57:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-08 14:08:21.755290
• Title: Post-Quantum Wireless-based Key Encapsulation Mechanism via CRYSTALS-Kyber for Resource-Constrained Devices
• Title（参考訳）: リソース制約デバイス用CRYSTALS-Kyberによるワイヤレス後キーカプセル化機構
• Authors: M. A. González de la Torre, I. A. Morales Sandoval, Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu, L. Hernández Encinas,
• Abstract要約: 本稿では、リソース制約のあるデバイスで使用されるポスト量子暗号システムに適応する問題を考察する。 本稿では,ポスト量子公開鍵暗号方式の実装の複雑さを最小限に抑えるために,無線通信チャネルの特性を活用することを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.555554576469986
• License:
• Abstract: We consider the problem of adapting a Post-Quantum cryptosystem to be used in resource-constrained devices, such as those typically used in Device-to-Device and Internet of Things systems. In particular, we propose leveraging the characteristics of wireless communications channels to minimize the complexity of implementation of a Post-Quantum public key encryption scheme, without diminishing its security. To that end, we focus on the adaptation of a well-known cryptosystem, namely CRYSTALS-Kyber, so as to enable its direct integration into the lowest layer of the communication stack, the physical layer, defining two new transport schemes for CRYSTALS-Kyber to be used in Device-to-Device communications, both of which are modeled under a wireless channel subject to Additive White Gaussian Noise, using a 4 Quadrature Amplitude Modulation constellation and a BCH-code to communicate CRYSTALSKyber's polynomial coefficients. Simulation results demonstrate the viability of the adapted Kyber algorithm due to its low key error probability, while maintaining the security reductions of the original Kyber by considering the error distribution imposed by the channel on the cipher.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,デバイス・ツー・デバイスシステムやモノのインターネットシステムなど,リソース制約のあるデバイスで使用されるポスト量子暗号システムを適用する際の問題点について考察する。 特に,無線通信路の特性を活用して,セキュリティを損なうことなく,ポスト量子公開鍵暗号方式の実装の複雑さを最小限に抑えることを提案する。 そこで我々は,CRYSTALS-Kyberを通信スタックの最低層,物理層に直接統合し,CRYSTALS-Kyberをデバイス間通信に用いるための2つの新しいトランスポートスキームを定義するために,よく知られた暗号システムであるCRYSTALS-Kyberの適応に焦点を当てた。 シミュレーションの結果,適応鍵誤り確率の低いKyberアルゴリズムは,暗号上のチャネルが課す誤差分布を考慮し,元のKyberのセキュリティ低下を抑えつつ,適応鍵誤り確率の低いKyberアルゴリズムの生存可能性を示す。

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