論文の概要: Quantum Secure Key Exchange with Position-based Credentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.03549v1
• Date: Wed, 04 Jun 2025 04:08:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 21:20:14.14373
• Title: Quantum Secure Key Exchange with Position-based Credentials
• Title（参考訳）: 位置ベースクレデンシャルを用いた量子セキュア鍵交換
• Authors: Wen Yu Kon, Ignatius William Primaatmaja, Kaushik Chakraborty, Charles Lim,
• Abstract要約: 量子鍵分配(QKD)は秘密鍵を安全に交換する情報理論を提供する。 事前共有または公開鍵の要求を解消するために、バーマンらは、当事者の位置を認証として利用することを提案した。 量子位置認証(QPV)に基づくメッセージとアイデンティティ認証を用いた位置認証付きQKDプロトコルを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) provides an information-theoretic way of securely exchanging secret keys, and typically relies on pre-shared keys or public keys for message authentication. To lift the requirement of pre-shared or public keys, Buhrman et. al. [SIAM J. Comput. 43, 150 (2014)] proposed utilizing the location of a party as a credential. Here, we extend upon the proposal, develop a QKD protocol with location credentials using quantum position verification (QPV) based message and identity authentication. By using QKD with delayed authentication as a base, and later simplifying QPV-based message authentication, we significantly reduce the number of QPV runs, which currently acts as a bottleneck. Besides demonstrating security for the proposed protocol, we also provide improvements to QPV security analysis, including generalization of the QPV adversary model, tightening a trace distance bound using semidefinite programming, and propose a multi-basis QPV requiring only BB84 state preparation but with multiple measurement basis.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分散(QKD)は秘密鍵をセキュアに交換する情報理論を提供し、通常はメッセージ認証のための鍵や公開鍵に依存している。 事前共有または公開鍵の要求を解消するために、ブアマンら (SIAM J. Comput. 43, 150 (2014)) は、当事者の位置を資格として活用することを提案した。 本稿では、提案手法を拡張し、量子位置検証(QPV)に基づくメッセージとアイデンティティ認証を用いた位置認証付きQKDプロトコルを開発する。 遅延認証によるQKDをベースとして,後にQPVベースのメッセージ認証を簡略化することにより,現在ボトルネックとなっているQPV実行回数を大幅に削減する。 提案プロトコルのセキュリティの実証に加えて,QPV逆数モデルの一般化や半定値プログラミングによるトレース距離の強化など,QPVのセキュリティ解析の改善も提供し,BB84状態準備のみを必要とするマルチベーシックQPVを提案する。

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