論文の概要: Security loophole in error verification in quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.21416v1
• Date: Tue, 29 Jul 2025 00:50:27 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-07-30 13:42:17.705626
• Title: Security loophole in error verification in quantum key distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布における誤り検証におけるセキュリティの抜け穴
• Authors: Toyohiro Tsurumaru, Akihiro Mizutani, Toshihiko Sasaki,
• Abstract要約: 検証結果がEveにリークされたとしても、プライバシの増幅で削減されたビット数をわずか1ビットで増やすことで、セキュリティを保証することができることを示す。 この結果は、将来の量子鍵分布プロトコルの標準化と正式な認証において重要な役割を果たすことが期待されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.554326244334867
• License:
• Abstract: The security of quantum key distribution (QKD) is evaluated based on the secrecy of Alice's key and the correctness of the keys held by Alice and Bob. A practical method for ensuring correctness is known as error verification, in which Alice and Bob reveal a portion of their reconciled keys and check whether the revealed information matches. In this paper, we argue that when the verification is executed in QKD protocols, it must be assumed that its outcome is leaked to Eve. However, we observe that some existing security proofs for QKD protocols that abort based on this outcome do not explicitly take into account the information leakage associated with this outcome. To address this problem, we present a simple and practical method that builds on Renner's approach using the leftover hash lemma. Specifically, we show that even if verification's outcome is leaked to Eve, the security can still be guaranteed by increasing the number of bits reduced in privacy amplification by just one bit. This result, presenting a method to incorporate a key step in practical QKD protocols into security proofs, is expected to play an important role in future standardization and formal certification of QKD protocols.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)のセキュリティは、アリスの鍵の秘密性とアリスとボブが保持する鍵の正しさに基づいて評価される。 AliceとBobは整合鍵の一部を明かし、その情報が一致したかどうかを確認する。 本稿では,検証がQKDプロトコルで実行される場合,その結果がEveにリークされていると仮定する必要がある。 しかし、この結果に基づいて中止した既存のQKDプロトコルのセキュリティ証明は、この結果に関連する情報漏洩を明示的に考慮していない。 この問題に対処するために,左上のハッシュ補題を用いてRennerのアプローチに基づく,シンプルで実用的な手法を提案する。 具体的には、検証結果がEveにリークされたとしても、プライバシの増幅で削減されたビット数をわずか1ビットで増やすことで、セキュリティを保証することができることを示す。 この結果,QKDプロトコルの重要なステップをセキュリティ証明に組み込む手法が,今後の標準化やQKDプロトコルの正式な認証において重要な役割を果たすことが期待されている。

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