論文の概要: PQ-CAN: A Framework for Simulating Post-Quantum Cryptography in Embedded Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10730v1
- Date: Mon, 14 Apr 2025 21:50:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-24 08:08:12.741104
- Title: PQ-CAN: A Framework for Simulating Post-Quantum Cryptography in Embedded Systems
- Title（参考訳）: PQ-CAN:組み込みシステムにおけるポスト量子暗号のシミュレーションフレームワーク
- Authors: Mauro Conti, Francesco Marchiori, Sebastiano Matarazzo, Marco Rubin,
- Abstract要約: 本稿では,組込みシステムにおけるポスト量子暗号(PQC)アルゴリズムの性能とオーバーヘッドをシミュレーションするフレームワークであるPQ-CANを紹介する。
我々は、自動車分野をケーススタディとして、異なるシナリオ下で様々なPQCスキームをテストする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.132452840081784
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The rapid development of quantum computers threatens traditional cryptographic schemes, prompting the need for Post-Quantum Cryptography (PQC). Although the NIST standardization process has accelerated the development of such algorithms, their application in resource-constrained environments such as embedded systems remains a challenge. Automotive systems relying on the Controller Area Network (CAN) bus for communication are particularly vulnerable due to their limited computational capabilities, high traffic, and need for real-time response. These constraints raise concerns about the feasibility of implementing PQC in automotive environments, where legacy hardware and bit rate limitations must also be considered. In this paper, we introduce PQ-CAN, a modular framework for simulating the performance and overhead of PQC algorithms in embedded systems. We consider the automotive domain as our case study, testing a variety of PQC schemes under different scenarios. Our simulation enables the adjustment of embedded system computational capabilities and CAN bus bit rate constraints. We also provide insights into the trade-offs involved by analyzing each algorithm's security level and overhead for key encapsulation and digital signature. By evaluating the performance of these algorithms, we provide insights into their feasibility and identify the strengths and limitations of PQC in securing automotive communications in the post-quantum era.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの急速な発展は、従来の暗号方式を脅かし、ポスト量子暗号(PQC)の必要性を喚起する。
NIST標準化プロセスはそのようなアルゴリズムの開発を加速させてきたが、組み込みシステムのような資源制約のある環境への応用は依然として課題である。
制御エリアネットワーク(CAN)バスを利用する自動車システムは、限られた計算能力、高いトラフィック、リアルタイム応答の必要性により、特に脆弱である。
これらの制約は、レガシーハードウェアやビットレートの制限も考慮する必要がある自動車環境におけるPQCの実現可能性に関する懸念を提起する。
本稿では,組込みシステムにおけるPQCアルゴリズムの性能とオーバーヘッドをシミュレーションするモジュール型フレームワークであるPQ-CANを紹介する。
我々は、自動車分野をケーススタディとして、異なるシナリオ下で様々なPQCスキームをテストする。
シミュレーションにより,組込みシステム計算能力とCANバスビットレート制約の調整が可能となる。
また、各アルゴリズムのセキュリティレベルと、鍵カプセル化とデジタル署名のオーバーヘッドを分析することで、関連するトレードオフに関する洞察を提供する。
これらのアルゴリズムの性能を評価することにより、その実現可能性に関する知見を提供し、後クォータ時代の自動車通信の確保におけるPQCの強みと限界を特定する。
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