論文の概要: The practical issues of side-channel-secure quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15197v1
• Date: Thu, 21 Aug 2025 03:14:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-22 16:26:46.161034
• Title: The practical issues of side-channel-secure quantum key distribution
• Title（参考訳）: サイドチャネルセキュア量子鍵分布の実際的課題
• Authors: Cong Jiang, Xiao-Long Hu, Zong-Wen Yu, Hai Xu, Xiang-Bin Wang,
• Abstract要約: 量子鍵分配(Quantum Key Distribution, QKD)は、量子力学の原理を利用して、暗号鍵共有の理論的に無条件のセキュリティを提供する。 非理想的なデバイスや、QKDシステムのソースと検出の双方に潜在的なセキュリティの抜け穴があるため、実践的な実装は依然として脆弱である。 サイドチャネルセキュア(SCS)プロトコルは、真空状態と非真空状態のビットを符号化し、サードパーティの計測ノードを導入することで、これらの課題に対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8320917411261535
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) leverages the principles of quantum mechanics to provide theoretically unconditional security for cryptographic key sharing. However, practical implementations remain vulnerable due to non-ideal devices and potential security loopholes at both the source and detection sides of QKD systems. The side-channel-secure (SCS) protocol addresses these challenges by encoding bits in vacuum and non-vacuum states and introducing a third-party measurement node, thereby repelling attacks targeting the detection side as well as external lab attacks on the source side. In this work, we consider the state-dependent correlated errors and Trojan-horse attack while preserving the SCS protocol's key advantage-specifically, requiring only upper bounds on intensities characterization without needing a full description of quantum states in infinite dimensions. Numerical results demonstrate that when the reflected light intensity from Trojan-horse attacks falls below $10^{-6}$, Eve can scarcely extract additional key information from the reflections. This work makes the SCS protocol more practical.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分配(Quantum Key Distribution, QKD)は、量子力学の原理を利用して、暗号鍵共有の理論的に無条件のセキュリティを提供する。 しかし、QKDシステムのソース側と検出側の両方に非理想的デバイスや潜在的なセキュリティの抜け穴があるため、実用的実装は依然として脆弱である。 サイドチャネルセキュア(SCS)プロトコルは、真空状態と非真空状態のビットを符号化し、サードパーティの測定ノードを導入することでこれらの課題に対処する。 本研究では,SCSプロトコルの鍵を特に有利に保ちながら,状態依存の相関誤差とトロイの木馬攻撃を考慮し,無限次元における量子状態の完全な記述を必要とせず,強度特性の上限のみを必要とする。 数値的な結果は、トロイの木馬攻撃による反射光強度が10〜6ドル以下になると、イヴは反射から追加の鍵情報を抽出することができないことを示している。 この作業により、SCSプロトコルはより実用的になる。

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