論文の概要: On Implementing Hybrid Post-Quantum End-to-End Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.14926v1
• Date: Wed, 21 Jan 2026 12:17:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-22 21:27:50.351514
• Title: On Implementing Hybrid Post-Quantum End-to-End Encryption
• Title（参考訳）: 量子後エンドツーエンド暗号化のハイブリッド実装について
• Authors: Aditi Gandhi, Aakankshya Das, Aswani Kumar Cherukuri,
• Abstract要約: 量子コンピューティングは、現在の公開鍵暗号システムに根本的な脅威をもたらす。 従来の暗号プリミティブとポスト量子暗号プリミティブを組み合わせたハイブリッドエンドツーエンド暗号システムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The emergence of quantum computing poses a fundamental threat to current public key cryptographic systems. This threat is necessitating a transition to quantum resistant cryptographic alternatives in all the applications. In this work, we present the implementation of a practical hybrid end-to-end encryption system that combines classical and post-quantum cryptographic primitives to achieve both security and efficiency. Our system employs CRYSTALS-Kyber, a NIST-standardized lattice-based key encapsulation mechanism, for quantum-safe key exchange, coupled with AES-256-GCM for efficient authenticated symmetric encryption and SHA-256 for deterministic key derivation. The architecture follows a zero-trust model where a relay server facilitates communication without accessing plaintext messages or cryptographic keys. All encryption and decryption operations occur exclusively at client endpoints. The system demonstrates that NIST standardized post-quantum cryptography can be effectively integrated into practical messaging systems with acceptable performance characteristics, offering protection against both classical and quantum adversaries. As our focus is on implementation rather than on novelty, we also provide an open-source implementation to facilitate reproducibility and further research in post quantum secure communication systems.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの出現は、現在の公開鍵暗号システムに根本的な脅威をもたらす。 この脅威は、全てのアプリケーションにおいて、量子耐性の暗号代替品への移行を必要としている。 本稿では,従来の暗号プリミティブとポスト量子暗号プリミティブを組み合わせて,セキュリティと効率を両立させる,実用的なハイブリッドエンドツーエンド暗号システムの実装について述べる。 提案方式では,NIST規格の格子型鍵カプセル化機構であるCRYSTALS-Kyberと,AES-256-GCMを併用して効率よく対称暗号を認証し,SHA-256を決定論的鍵導出に用いる。 アーキテクチャはゼロトラストモデルに従っており、中継サーバは平文メッセージや暗号鍵にアクセスすることなく通信を容易にする。 すべての暗号化および復号化処理は、クライアントエンドポイントでのみ実行される。 このシステムは、NISTの標準化されたポスト量子暗号を、性能特性が許容できる実用的なメッセージングシステムに効果的に統合し、古典的および量子的双方の敵に対する保護を提供することを示した。 新規性よりも実装に重点を置いているので、再現性を促進するためのオープンソース実装や、ポスト量子セキュア通信システムにおけるさらなる研究も提供する。

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