論文の概要: Extending Quantum-Safe Communications to Real-World Networks: An Adaptive Security Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.22416v1
• Date: Thu, 27 Nov 2025 12:51:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.569698
• Title: Extending Quantum-Safe Communications to Real-World Networks: An Adaptive Security Framework
• Title（参考訳）: 量子セーフ通信を実世界のネットワークに拡張する - Adaptive Security Framework
• Authors: Ane Sanz, Eire Salegi, Asier Atutxa, David Franco, Jasone Astorga, Eduardo Jacob,
• Abstract要約: インフラの制約により、現実世界のネットワークは完全な量子鍵配信ができない。 本稿では,現実の異種ネットワーク間の量子セーフ通信を実現するためのアダプティブ・セキュリティ・フレームワークを提案する。 その結果は、量子セーフ技術の既存のインフラストラクチャへの段階的な統合をサポートする可能性を強調している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The advent of quantum computing threats classical cryptographic mechanisms, demanding new strategies for securing communication networks. Since real-world networks cannot be fully Quantum Key Distribution (QKD)-enabled due to infrastructure constraints, practical security solutions must support hybrid operation. This paper presents an adaptive security framework that enables quantum-safe communications across real-world heterogeneous networks by combining QKD and Post-Quantum Cryptography (PQC). Building upon a hierarchical key management architecture with Virtual Key Management Systems (vKMS) and a centralized Quantum Security Controller (QuSeC), the framework dynamically assigns security levels based on node capabilities. By transitioning between pure QKD, hybrid, and PQC modes, it ensures end-to-end quantum-safe protection regardless of the underlying node capabilities. The framework has been implemented and validated on a Kubernetes-based containerized testbed, demonstrating robust operation and performance across all scenarios. Results highlight its potential to support the gradual integration of quantum-safe technologies into existing infrastructures, paving the way toward fully quantum-safe communication networks.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの出現は、古典的な暗号メカニズムを脅かし、通信ネットワークを確保するための新しい戦略を要求する。 現実のネットワークは、インフラストラクチャの制約により完全な量子鍵分配(QKD)ができないため、現実的なセキュリティソリューションはハイブリッド操作をサポートしなければならない。 本稿では、QKDとポスト量子暗号(PQC)を組み合わせることで、実世界の異種ネットワーク間の量子セーフ通信を可能にする適応型セキュリティフレームワークを提案する。 VKMS(Virtual Key Management Systems)とQuSeC(Quantum Security Controller)で階層的なキー管理アーキテクチャを構築し、ノード機能に基づいたセキュリティレベルを動的に割り当てる。 純粋なQKD、ハイブリッド、PQCモードの移行によって、基礎となるノード機能に関係なく、エンドツーエンドの量子セーフ保護が保証される。 このフレームワークはKubernetesベースのコンテナ化されたテストベッドで実装され、すべてのシナリオで堅牢な操作とパフォーマンスを実証している。 その結果は、量子セーフ技術が既存のインフラに徐々に統合され、完全に量子セーフな通信ネットワークへの道が開ける可能性を強調している。

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