論文の概要: Send the Key in Cleartext: Halving Key Consumption while Preserving Unconditional Security in QKD Authentication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25496v1
• Date: Thu, 26 Mar 2026 14:36:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.335237
• Title: Send the Key in Cleartext: Halving Key Consumption while Preserving Unconditional Security in QKD Authentication
• Title（参考訳）: キーをクリアテキストで送る:QKD認証の無条件セキュリティを維持しながらキー消費をハービングする
• Authors: Claudia De Lazzari, Francesco Stocco, Edoardo Signorini, Giacomo Fregona, Fernando Chirici, Damiano Giani, Tommaso Occhipinti, Guglielmo Morgari, Alessandro Zavatta, Davide Bacco,
• Abstract要約: 量子鍵分配(QKD)プロトコルは、蒸留された鍵の無条件のセキュリティを維持するために、古典的なチャネルの情報理論セキュア(ITS)認証を必要とする。 QKDは相互認証を必要とするため、2つの独立したワンタイム鍵は通常ラウンド毎に消費される。 我々は$varepsilon$-Almost Strongly Universal$(varepsilon$-ASU$)に基づく新しいITS認証方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 59.664950447941386
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) protocols require Information-Theoretically Secure (ITS) authentication of the classical channel to preserve the unconditional security of the distilled key. Standard ITS schemes are based on one-time keys: once a key is used to authenticate a message, it must be discarded. Since QKD requires mutual authentication, two independent one-time keys are typically consumed per round, imposing a non-trivial overhead on the net secure key rate. In this work, we present the authentication-with-response scheme, a novel ITS authentication scheme based on $\varepsilon$-Almost Strongly Universal$_2$ ($\varepsilon$-ASU$_2$) functions, whose IT security can be established in the Universal Composability (UC) framework. The scheme achieves mutual authentication consuming a single one-time key per QKD round, halving key consumption compared to the state-of-the-art.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分配(QKD)プロトコルは、蒸留された鍵の無条件のセキュリティを維持するために、古典的なチャネルの情報理論セキュア(ITS)認証を必要とする。 標準ITITSスキームはワンタイムキーに基づいており、一度キーがメッセージの認証に使用されると、破棄されなければならない。 QKDは相互認証を必要とするため、2つの独立したワンタイム鍵は通常ラウンド毎に消費される。 本稿では,Universal Composability(UC)フレームワークでITセキュリティを確立することができる,$\varepsilon$-Almost Strongly Universal$_2$(\varepsilon$-ASU$_2$)関数に基づく,新しいIT認証方式である認証応答方式を提案する。 この方式は、QKDラウンド毎に1つのワンタイムキーを消費する相互認証を実現し、最先端技術と比較してキー消費を半減させる。

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