論文の概要: Towards Quantum-Safe O-RAN -- Experimental Evaluation of ML-KEM-Based IPsec on the E2 Interface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.20378v1
• Date: Wed, 28 Jan 2026 08:44:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-29 15:46:06.850323
• Title: Towards Quantum-Safe O-RAN -- Experimental Evaluation of ML-KEM-Based IPsec on the E2 Interface
• Title（参考訳）: 量子セーフなO-RANを目指して -- E2インタフェース上でのML-KEMベースのIPsecの実験評価
• Authors: Mario Perera, Michael Mackay, Max Hashem Eiza, Alessandro Raschellà, Nathan Shone, Mukesh Kumar Maheshwari,
• Abstract要約: NIST対応モジュール格子KEMをIKEv2/IPsecに統合することで、5GノードBとNear-Real-Time RAN Intelligent Controller間のE2インターフェースを保護する効果を実験的に評価した。 その結果,ML-KEM統合は,従来のIPsecと比較して約35msのトンネル設置のオーバーヘッドを小さくすることがわかった。 これらの結果から、ML-KEMベースのE2インタフェース上のIPsecは事実上実現可能であり、O-RANデプロイメントのための量子セーフなマイグレーション戦略を通知することが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.51102338121691
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As Open Radio Access Network (O-RAN) deployments expand and adversaries adopt 'store-now, decrypt-later' strategies, operators need empirical data on the cost of migrating critical control interfaces to post-quantum cryptography (PQC). This paper experimentally evaluates the impact of integrating a NIST-aligned module-lattice KEM (ML-KEM, CRYSTALS-Kyber) into IKEv2/IPsec protecting the E2 interface between the 5G Node B (gNB) and the Near-Real-Time RAN Intelligent Controller (Near-RT RIC). Using an open-source testbed built from srsRAN, Open5GS, FlexRIC and strongSwan (with liboqs), we compare three configurations: no IPsec, classical ECDH-based IPsec, and ML-KEM-based IPsec. The study focuses on IPsec tunnel-setup latency and the runtime behaviour of Near-RT RIC xApps under realistic signalling workloads. Results from repeated, automated runs show that ML-KEM integration adds a small overhead to tunnel establishment, which is approximately 3~5 ms in comparison to classical IPsec, while xApp operation and RIC control loops remain stable in our experiments. These findings indicate that ML-KEM based IPsec on the E2 interface is practically feasible and inform quantum-safe migration strategies for O-RAN deployments.
• Abstract（参考訳）: Open Radio Access Network(O-RAN)のデプロイメントが拡大し、敵が'ストアニュー、復号化'戦略を採用するようになると、オペレータはクリティカルコントロールインターフェースをポスト量子暗号(PQC)に移行するコストに関する経験的なデータを必要とする。 本稿では,5GノードB(gNB)とNear-Real-Time RAN Intelligent Controller(Near-RT RIC)間のE2インターフェースを保護するIkev2/IPsecに,NIST対応モジュールラッチKEM(ML-KEM,CRYSTALS-Kyber)を統合することの効果を実験的に評価する。 srsRAN、Open5GS、FlexRIC、strongSwan(リボック)で構築されたオープンソースのテストベッドを使用して、IPsecなし、古典的なECDHベースのIPsecなし、ML-KEMベースのIPsecという3つの構成を比較します。 この研究は、実際のシグナリングワークロード下でのIPsecトンネル設定レイテンシとNear-RT RIC xAppのランタイム動作に焦点を当てている。 その結果, ML-KEM統合は従来のIPsecと比較して約3～5msのトンネル設置のオーバーヘッドを小さくし, 実験ではxApp操作とRCC制御ループが安定していることがわかった。 これらの結果から、ML-KEMベースのE2インタフェース上のIPsecは事実上実現可能であり、O-RANデプロイメントのための量子セーフなマイグレーション戦略を通知することが示唆された。

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