論文の概要: QPADL: Post-Quantum Private Spectrum Access with Verified Location and DoS Resilience

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.03631v1
• Date: Sat, 04 Oct 2025 02:28:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.163481
• Title: QPADL: Post-Quantum Private Spectrum Access with Verified Location and DoS Resilience
• Title（参考訳）: QPADL: 認証位置とDoSレジリエンスを備えた量子後プライベートスペクトラムアクセス
• Authors: Saleh Darzi, Saif Eddine Nouma, Kiarash Sedghighadikolaei, Attila Altay,
• Abstract要約: スペクトラムアクセスシステム(SAS)は機会論的ソリューションを提供するが、重大なセキュリティ上の課題に直面している。 我々は、プライバシ、匿名性、位置検証、DoSレジリエンスを同時に保証する最初のポスト量子(PQ)セキュアフレームワークであるQPADLを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: With advances in wireless communication and growing spectrum scarcity, Spectrum Access Systems (SASs) offer an opportunistic solution but face significant security challenges. Regulations require disclosure of location coordinates and transmission details, exposing user privacy and anonymity during spectrum queries, while the database operations themselves permit Denial-of-Service (DoS) attacks. As location-based services, SAS is also vulnerable to compromised or malicious users conducting spoofing attacks. These threats are further amplified given the quantum computing advancements. Thus, we propose QPADL, the first post-quantum (PQ) secure framework that simultaneously ensures privacy, anonymity, location verification, and DoS resilience while maintaining efficiency for large-scale spectrum access systems. QPADL introduces SAS-tailored private information retrieval for location privacy, a PQ-variant of Tor for anonymity, and employs advanced signature constructions for location verification alongside client puzzle protocols and rate-limiting technique for DoS defense. We formally assess its security and conduct a comprehensive performance evaluation, incorporating GPU parallelization and optimization strategies to demonstrate practicality and scalability.
• Abstract（参考訳）: 無線通信の進歩とスペクトル不足の増大により、スペクトラムアクセスシステム(SAS)は機会論的ソリューションを提供するが、重大なセキュリティ上の課題に直面している。 規制は位置座標と送信の詳細を開示し、スペクトルクエリ中にユーザのプライバシと匿名性を公開し、データベース操作自体がDoS(DoS)攻撃を許可する。 位置情報ベースのサービスとして、SASはスプーフィング攻撃を行う悪意のあるユーザーに対して脆弱である。 これらの脅威は量子コンピューティングの進歩によってさらに増幅される。 そこで我々は,大規模なスペクトルアクセスシステムの効率を維持しつつ,プライバシ,匿名性,位置検証,DoSレジリエンスを同時に保証する,最初の量子後セキュリティフレームワークであるQPADLを提案する。 QPADLは、位置プライバシーのためのSAS調整されたプライベート情報検索、匿名性のためのTorのPQ版を導入し、クライアントパズルプロトコルやDoS防御のためのレート制限技術とともに、位置検証のための高度なシグネチャ構造を採用している。 我々は、そのセキュリティを公式に評価し、GPU並列化と最適化戦略を取り入れて、実用性とスケーラビリティを実証する、包括的なパフォーマンス評価を行います。

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