論文の概要: Versatile Quantum-Safe Hybrid Key Exchange and Its Application to MACsec

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14162v1
• Date: Tue, 20 May 2025 10:16:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-21 14:49:53.055065
• Title: Versatile Quantum-Safe Hybrid Key Exchange and Its Application to MACsec
• Title（参考訳）: 可変量子安全なハイブリッド鍵交換器とそのMACsecへの応用
• Authors: Jaime S. Buruaga, Augustine Bugler, Juan P. Brito, Vicente Martin, Christoph Striecks,
• Abstract要約: 量子コンピューティングは、現在展開されている暗号に重大な脅威をもたらす。 脅威を和らげるための暗号ビルディングブロックはすでに利用可能です。 アジャイルの防御的アプローチに続き、Hybrid Authenticated Key Exchangeプロトコルが最近注目を集めている。 提案するHAKEプロトコルは VMuckle と呼ばれるプロトコルで,MACsec で LAN 参加者にセキュアな通信を確保するためのハイブリッド鍵材を提供するのに十分柔軟である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2641141743223379
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Advancements in quantum computing pose a significant threat to most of the cryptography currently deployed. Fortunately, cryptographic building blocks to mitigate the threat are already available; mostly based on post-quantum and quantum cryptography, but also on symmetric cryptography techniques. Notably, quantum-safe building blocks must be deployed as soon as possible due to the ``harvest-now decrypt-later'' attack scenario, which is already challenging our sensitive and encrypted data today. Following an agile defense-in-depth approach, Hybrid Authenticated Key Exchange (HAKE) protocols have recently been gaining significant attention. Such protocols modularly combine conventional, post-quantum, and quantum cryptography to achieve confidentiality, authenticity, and integrity guarantees for network channels. Unfortunately, only a few protocols have yet been proposed (mainly Muckle and Muckle+) with different flexibility guarantees. Looking at available standards in the network domain (especially at the Media Access Control Security (MACsec) standard), we believe that HAKE protocols could already bring strong security benefits to MACsec today. MACsec is a standard designed to secure communication at the data link layer in Ethernet networks by providing security for all traffic between adjacent entities. In addition, MACsec establishes secure channels within a Local Area Network (LAN), ensuring that data remain protected from eavesdropping, tampering, and unauthorized access, while operating transparently to higher layer protocols. Currently, MACsec does not offer enough protection in the event of cryptographically relevant quantum computers. In this work, we tackle the challenge and propose a new versatile HAKE protocol, dubbed VMuckle, which is sufficiently flexible for the use in MACsec to provide LAN participants with hybrid key material ensuring secure communication.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの進歩は、現在展開されている暗号の多くに重大な脅威をもたらす。 幸いなことに、脅威を軽減する暗号化ビルディングブロックはすでに利用可能であり、主に量子後暗号と量子暗号に基づいており、対称暗号技術にも基づいている。 特に、‘harvest-now decrypt-later’攻撃シナリオのため、量子セーフなビルディングブロックをできるだけ早くデプロイする必要があります。 アジャイルのディフェンス・イン・ディープス(deepth-in-deepth)アプローチに続き、Hybrid Authenticated Key Exchange(HAKE)プロトコルが最近注目を集めている。 このようなプロトコルは、従来の量子後暗号と量子暗号をモジュール的に組み合わせて、ネットワークチャネルの機密性、信頼性、完全性を保証する。 残念ながら、いくつかのプロトコル(主にMuckleとMuckle+)が提案されており、柔軟性が保証されている。 ネットワークドメインの利用可能な標準(特にメディアアクセス制御セキュリティ(MACsec)標準)を見ると、HAKEプロトコルはMACsecにすでに強力なセキュリティ上のメリットをもたらす可能性があると考えています。 MACsecは、隣接するエンティティ間のすべてのトラフィックのセキュリティを提供することで、イーサネットネットワークのデータリンク層における通信をセキュアにするために設計された標準である。 さらにMACsecは、LAN(Local Area Network)内でセキュアなチャネルを確立し、データは盗聴、改ざん、不正アクセスから保護され、高層プロトコルに透過的に操作される。 現在、MACsecは暗号関連量子コンピュータの場合に十分な保護を提供していない。 本研究では,この課題に対処し,MACsec で使用するために十分なフレキシブルな VMuckle と呼ばれる新しい汎用 HAKE プロトコルを提案する。

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