論文の概要: QLink: Quantum-Safe Bridge Architecture for Blockchain Interoperability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18488v1
• Date: Sat, 20 Dec 2025 19:54:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.361581
• Title: QLink: Quantum-Safe Bridge Architecture for Blockchain Interoperability
• Title（参考訳）: QLink: ブロックチェーンの相互運用性のための量子セーフブリッジアーキテクチャ
• Authors: Joao Vitor Barros Da Silva, Arsh Gupta, Madhusudan Singh Irish Singh,
• Abstract要約: QLinkは量子セーフなLayer 3相互運用性プロトコルである。 後量子暗号(PQC)量子鍵分布(QKD)とハードウェアセキュリティモジュール(HSM)を統合している。 QLinkは、ブロックチェーンの相互運用性のための実用的で将来的なパスを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Secure interoperability across heterogeneous blockchains remains one of the most pressing challenges in Web3 with existing bridge protocols vulnerable to both classical exploits and emerging quantum threats. This paper introduces QLink a quantum-safe Layer 3 interoperability protocol that integrates postquantum cryptography (PQC) quantum key distribution (QKD) and hardware security modules (HSMs) into a unified validator architecture. To our knowledge, QLink is the first interoperability framework to combine these mechanisms to secure validator communication proof aggregation and key management. Validators exchange encryption keys through QKD channels, achieving information-theoretic security against interception, while cross-chain proofs are generated and aggregated with NIST-standardized PQC algorithms. Private keys remain sealed inside HSM enclaves mitigating the risk of theft or leakage. Deployed as a dedicated Layer 3 protocol QLink operates independently of Layer 1 and Layer 2 chains providing a scalable decentralized foundation for secure cross-chain messaging and asset transfer. Experimental evaluation using network simulations demonstrates that validator communication overhead remains sub-second while security guarantees extend beyond current bridge architectures to resist both classical and quantum adversaries. By addressing today vulnerabilities and anticipating future quantum threats QLink establishes a practical and future-proof pathway for blockchain interoperability.
• Abstract（参考訳）: 古典的なエクスプロイトと出現する量子脅威の両方に対して、既存のブリッジプロトコルが脆弱である。 本稿では、量子暗号(PQC)量子鍵分布(QKD)とハードウェアセキュリティモジュール(HSM)を統合した量子セーフなレイヤ3相互運用性プロトコルであるQLinkを紹介する。 我々の知る限り、QLinkは、これらのメカニズムを組み合わせてバリデータ通信の証明とキー管理を確保する最初の相互運用性フレームワークです。 検証者は暗号鍵をQKDチャネルを介して交換し、インターセプションに対する情報理論上のセキュリティを達成する。 秘密鍵はHSMエンクレーブ内に封印され、盗難や漏洩のリスクが軽減される。 専用のLayer 3プロトコルとしてデプロイされたQLinkは、セキュアなクロスチェーンメッセージングとアセット転送のためのスケーラブルな分散基盤を提供するLayer 1とLayer 2チェーンとは独立して動作する。 ネットワークシミュレーションを用いた実験的評価では、バリデータ通信のオーバーヘッドは秒以下であり、セキュリティ保証は、古典的および量子的両敵に抵抗する現在のブリッジアーキテクチャを超えて拡張されている。 今日の脆弱性に対処し、将来の量子脅威を予測することによって、QLinkはブロックチェーンの相互運用性のための実用的で将来的なパスを確立します。

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