論文の概要: Quantum-Resistant Authentication Scheme for RFID Systems Using Lattice-Based Cryptography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20630v1
- Date: Tue, 25 Nov 2025 18:49:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.634314
- Title: Quantum-Resistant Authentication Scheme for RFID Systems Using Lattice-Based Cryptography
- Title（参考訳）: 格子型暗号を用いたRFIDシステムの量子抵抗認証方式
- Authors: Vaibhav Kumar, Kaiwalya Joshi, Bhavya Dixit, Gaurav S. Kasbekar,
- Abstract要約: 高周波識別(RFID)システムのための新しい量子耐性相互認証方式を提案する。
本手法は格子ベースの暗号を用いており,特に不均一な短整数解(ISIS)問題の硬さを利用して量子抵抗を実現する。
本稿では,RFIDシステムにおいて,読取側通信チャネルとタグリーダ通信チャネルの両方の安全性に包括的に対処する最初の量子耐性認証プロトコルである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.236194998741565
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a novel quantum-resistant mutual authentication scheme for radio-frequency identification (RFID) systems. Our scheme uses lattice-based cryptography and, in particular, achieves quantum-resistance by leveraging the hardness of the inhomogeneous short integer solution (ISIS) problem. In contrast to prior work, which assumes that the reader-server communication channel is secure, our scheme is secure even when both the reader-server and tag-reader communication channels are insecure. Our proposed protocol provides robust security against man-in-the-middle (MITM), replay, impersonation, and reflection attacks, while also ensuring unforgeability and preserving anonymity. We present a detailed security analysis, including semi-formal analysis and formal verification using the Automated Validation of Internet Security Protocols and Applications (AVISPA) tool. In addition, we analyze the storage, computation, and communication costs of the proposed protocol and compare its security properties with those of existing protocols, demonstrating that our scheme offers strong security guarantees. To the best of our knowledge, this paper is the first quantum-resistant authentication protocol for RFID systems that comprehensively addresses the insecurity of both the reader-server and tag-reader communication channels.
- Abstract（参考訳）: 高周波識別(RFID)システムのための新しい量子耐性相互認証方式を提案する。
提案手法は格子ベースの暗号を用いており,特に不均一な短整数解(ISIS)問題の硬さを活用して量子抵抗を実現する。
リーダサーバ通信チャネルがセキュアであると仮定する以前の作業とは対照的に,リーダサーバ通信チャネルとタグリーダ通信チャネルの両方が安全でない場合でも,我々のスキームは安全である。
提案プロトコルは,man-in-the-middle(MITM),replay,inpersonation,reflection攻撃に対する堅牢なセキュリティを提供すると同時に,偽造性を確保し,匿名性を維持する。
本稿では,インターネットセキュリティプロトコルとアプリケーションの自動検証(AVISPA)ツールを用いて,半形式解析と形式検証を含む詳細なセキュリティ分析を行う。
さらに,提案プロトコルのストレージ,計算,通信コストを分析し,そのセキュリティ特性と既存のプロトコルのセキュリティ特性を比較し,この方式が強力なセキュリティ保証を提供することを示す。
我々の知る限り、本論文は、RFIDシステムのための最初の量子耐性認証プロトコルであり、読み取りサーバとタグリーダーの両方の通信チャネルの安全性に包括的に対処する。
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