論文の概要: Adaptive Quantum-Safe Cryptography for 6G Vehicular Networks via Context-Aware Optimization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.01342v1
• Date: Sun, 01 Feb 2026 17:11:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.726133
• Title: Adaptive Quantum-Safe Cryptography for 6G Vehicular Networks via Context-Aware Optimization
• Title（参考訳）: コンテキスト認識最適化による6Gベクトルネットワークの適応量子セーフ暗号
• Authors: Poushali Sengupta, Mayank Raikwar, Sabita Maharjan, Frank Eliassen, Yan Zhang,
• Abstract要約: 本稿では,短期的モビリティとチャネル変動を予測する適応型後量子暗号(PQC)フレームワークを提案する。 提案手法は,エンドツーエンドのレイテンシを最大27%削減し,通信オーバーヘッドを最大65%削減し,強化学習を用いた暗号スイッチング動作を効果的に安定化させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.154839547291294
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Powerful quantum computers in the future may be able to break the security used for communication between vehicles and other devices (Vehicle-to-Everything, or V2X). New security methods called post-quantum cryptography can help protect these systems, but they often require more computing power and can slow down communication, posing a challenge for fast 6G vehicle networks. In this paper, we propose an adaptive post-quantum cryptography (PQC) framework that predicts short-term mobility and channel variations and dynamically selects suitable lattice-, code-, or hash-based PQC configurations using a predictive multi-objective evolutionary algorithm (APMOEA) to meet vehicular latency and security constraints.However, frequent cryptographic reconfiguration in dynamic vehicular environments introduces new attack surfaces during algorithm transitions. A secure monotonic-upgrade protocol prevents downgrade, replay, and desynchronization attacks during transitions. Theoretical results show decision stability under bounded prediction error, latency boundedness under mobility drift, and correctness under small forecast noise. These results demonstrate a practical path toward quantum-safe cryptography in future 6G vehicular networks. Through extensive experiments based on realistic mobility (LuST), weather (ERA5), and NR-V2X channel traces, we show that the proposed framework reduces end-to-end latency by up to 27\%, lowers communication overhead by up to 65\%, and effectively stabilizes cryptographic switching behavior using reinforcement learning. Moreover, under the evaluated adversarial scenarios, the monotonic-upgrade protocol successfully prevents downgrade, replay, and desynchronization attacks.
• Abstract（参考訳）: 将来、強力な量子コンピュータは、車両と他のデバイス(Vehicle-to-Everything、V2X)間の通信に使用されるセキュリティを破ることができるかもしれない。 量子後暗号と呼ばれる新しいセキュリティ手法は、これらのシステムを保護するのに役立つが、多くの場合、より多くのコンピューティングパワーを必要とし、通信を遅くし、高速な6G車両ネットワークに挑戦する可能性がある。 本稿では、短時間の移動とチャネル変動を予測する適応型ポスト量子暗号(PQC)フレームワークを提案し、予測多目的アルゴリズム(APMOEA)を用いて、格子、コード、ハッシュベースのPQC構成を動的に選択し、車両の待ち時間とセキュリティ制約を満たす。 セキュアなモノトニック・アップグレードプロトコルは、移行中のダウングレード、リプレイ、デ同期攻撃を防止する。 理論的には、境界予測誤差による決定安定性、モビリティドリフト時の遅延境界性、小さな予測ノイズによる正当性を示す。 これらの結果は、将来の6G車両ネットワークにおける量子セーフ暗号への実践的な道のりを示している。 現実的なモビリティ(LuST)、天気(ERA5)、NR-V2Xチャネルトレースに基づく広範な実験により、提案手法は、エンドツーエンドのレイテンシを最大27倍に削減し、通信オーバーヘッドを最大65倍に低減し、強化学習を用いて暗号スイッチング動作を効果的に安定化させることを示した。 さらに、評価された敵シナリオの下では、モノトニック・アップグレードプロトコルはダウングレード、リプレイ、デ同期攻撃をうまく防止する。

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