論文の概要: Network-wide Quantum Key Distribution with Onion Routing Relay

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.13239v1
• Date: Mon, 19 May 2025 15:21:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-20 14:57:11.694862
• Title: Network-wide Quantum Key Distribution with Onion Routing Relay
• Title（参考訳）: タマネギルーティングリレーを用いたネットワークワイド量子鍵分布
• Authors: Pedro Otero-García, David Pérez-Castro, Manuel Fernández-Veiga, Ana Fernández-Vilas,
• Abstract要約: Onion Relay(ORR)は、オンオンルーティングとポスト量子暗号(PQC)をキーリレー(KR)モデルに統合する。 ORRは、キー配布時間全体に大きな影響を与えることなく、大幅なセキュリティ改善を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1186715417451207
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: The advancement of quantum computing threatens classical cryptographic methods, necessitating the development of secure quantum key distribution (QKD) solutions for QKD Networks (QKDN). In this paper, a novel key distribution protocol, Onion Routing Relay (ORR), that integrates onion routing (OR) with post-quantum cryptography (PQC) in a key-relay (KR) model is evaluated for QKDNs. This approach increases the security by enhancing confidentiality, integrity, authenticity, and anonymity in quantum-secure communications. By employing PQC-based encapsulation, ORR pretends to avoid the security risks posed by intermediate malicious nodes and ensures end-to-end security. Results show that the performance of the ORR model, against current key-relay (KR) and trusted-node (TN) approaches, demonstrating its feasibility and applicability in high-security environments maintaining a consistent Quality of Service (QoS). The results show that while ORR incurs higher encryption overhead, it provides substantial security improvements without significantly impacting the overall key distribution time.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの進歩は古典的な暗号手法を脅かし、QKDネットワーク(QKDN)のためのセキュアな量子鍵分布(QKD)ソリューションの開発を必要とする。 本稿では、量子後暗号(PQC)とオニオンルーティング(OR)を統合した新しいキー分散プロトコルであるオニオンルーティングリレー(ORR)を、キーリレー(KR)モデルでQKDNに対して評価する。 このアプローチは、量子セキュア通信における機密性、完全性、認証、匿名性を強化することにより、セキュリティを高める。 PQCベースのカプセル化を利用することで、ORRは中間の悪意のあるノードによって引き起こされるセキュリティリスクを回避し、エンドツーエンドのセキュリティを確保する。 その結果,現在のキーリレー(KR)および信頼ノード(TN)アプローチに対するORRモデルの性能は,一貫したQuality of Service(QoS)を維持した高セキュリティ環境において,その実現可能性と適用性を示している。 その結果、ORRは高い暗号化オーバーヘッドを発生させるが、全体的なキー配布時間に大きな影響を及ぼすことなく、大幅なセキュリティ改善を提供することがわかった。

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