論文の概要: Information-Theoretic Solutions for Seedless QRNG Bootstrapping and Hybrid PQC-QKD Key Combination

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.26907v1
• Date: Fri, 27 Mar 2026 18:34:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:44.689466
• Title: Information-Theoretic Solutions for Seedless QRNG Bootstrapping and Hybrid PQC-QKD Key Combination
• Title（参考訳）: 種なしQRNGブートストラップとハイブリッドPQC-QKDキーの組み合わせに関する情報理論的解法
• Authors: Juan Antonio Vieira Giestinhas, Timothy Spiller,
• Abstract要約: 本稿では、シードレス量子乱数生成器(QRNG)のブートストラップと、ポスト量子暗号(PQC)と量子鍵分配(QKD)のレジリエントな組み合わせの2つの課題について考察する。 これらの問題は、QLHL(Quantumleftover Hash Lemma)によるセキュリティ基盤を備えた強力なシード抽出器として、普遍的なハッシュ関数を用いて解決される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This paper considers two challenges faced by practical quantum networks: the bootstrapping of seedless Quantum Random Number Generators (QRNGs) and the resilient combination of Post-Quantum Cryptography (PQC) and Quantum Key Distribution (QKD) keys. These issues are addressed using universal hash functions as strong seeded extractors, with security foundations provided by the Quantum Leftover Hash Lemma (QLHL). First, the 'randomness loop' in QRNGs -- the requirement of an initial random seed to generate further randomness -- is resolved by proposing a bootstrapping method using raw data from two independent sources of entropy, given by seedless QRNG sources. Second, it is argued that strong seeded extractors are an alternative to XOR-based key combining that presents different characteristics. Unlike XORing, our method ensures that if the combined output and one initial key are compromised, the remaining key material retains quantifiable min-entropy and remains secure in exchange of longer keys. Furthermore, the proposed method allows to bind transcript information with key material in a natural way, providing a tool to replace computationally based combiners to extend ITS security of the initial key material to the final combined output. By modeling PQC keys as having HILL (Hastad, Impagliazzo, Levin and Luby) entropy, the framework is extended to hybrid PQC-QKD systems. This unified approach provides a mathematically rigorous and future-proof mechanism for both randomness generation and secure key management against quantum adversaries.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、シードレス量子乱数生成器(QRNG)のブートストラップと、ポスト量子暗号(PQC)と量子鍵分配(QKD)キーのレジリエントな組み合わせの2つの課題について考察する。 これらの問題は、Quantumleftover Hash Lemma (QLHL)によって提供されるセキュリティ基盤を備えた強力なシード抽出器として、普遍的なハッシュ関数を使用して対処される。 まず、QRNGの「ランダムループ」は、種なしQRNGソースから与えられた2つの独立したエントロピーの生データを用いてブートストラップ法を提案することで解決される。 第二に、強い種子抽出器は、異なる特性を示すXORベースの鍵合成の代替であると主張している。 XORingと異なり、この方法では、組み合わせた出力と1つの初期キーが損なわれても、残りのキー材料は量子的な最小エントロピーを保持し、長いキーと引き換えに安全である。 さらに,提案手法は,テキスト情報を自然な方法でキー材料に結合させることにより,初期キー材料のセキュリティを最終合成出力に拡張するための計算ベースのコンバインダを置き換えるツールを提供する。 HILL(Hastad, Impagliazzo, Levin, Luby)エントロピーを持つようにPQCキーをモデル化することにより、このフレームワークはハイブリッドPQC-QKDシステムに拡張される。 この統一されたアプローチは、ランダムネスの生成と量子敵に対する安全な鍵管理の両方のための数学的に厳密で将来的なメカニズムを提供する。

関連論文リスト

• Integration of quantum random number generators with post-quantum cryptography algorithms [33.72751145910978]
  ポスト量子暗号(PQC)は、既存のPublic Key Infrastructure(PKI)システムの寿命を延ばす潜在的な解決策となっている。 PQCプロトコルは、キー生成およびカプセル化手順における高品質なランダム性に依存する。 PQCベースのトランスポート層セキュリティ(TLS)を用いて,通信ネットワーク内にQRNG(Quantum Random Number Generation)デバイスを組み込むことが可能な概念実証を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-01T10:56:39Z)
• Pseudorandom quantum authentication [0.8204952610951527]
  擬似ランダム量子認証方式(PQAS)を導入する。 擬似ランダムユニタリ(PRU)の存在のみに依存する量子状態の効率的な方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-01T20:46:37Z)
• Existential Unforgeability in Quantum Authentication From Quantum Physical Unclonable Functions Based on Random von Neumann Measurement [45.386403865847235]
  物理的非閉包関数(PUF)は、固有の非閉包不可能な物理的ランダム性を利用して、ユニークな入出力ペアを生成する。 量子PUF(Quantum PUFs)は、量子状態を入出力ペアとして使用することによって、この概念を拡張している。 ランダムなユニタリQPUFは、量子多項式時間に対する実存的非偽造性を達成できないことを示す。 本稿では,QPUFが非単体量子チャネルとして機能する2番目のモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T12:16:41Z)
• Coding-Based Hybrid Post-Quantum Cryptosystem for Non-Uniform Information [53.85237314348328]
  我々は、新しいハイブリッドユニバーサルネットワーク符号化暗号(NU-HUNCC)を導入する。 NU-HUNCCは,リンクのサブセットにアクセス可能な盗聴者に対して,個別に情報理論的に保護されていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-13T12:12:39Z)
• Randomized Key Encapsulation/Consolidation [3.8366697175402225]
  この記事では、暗号化キーを共有するために使用される2つのトピックのギャップを埋める。 提案手法は,漏洩情報から有用なデータを抽出する際のEveが直面する複雑さを増大させる。 通常のランダム性がない極端な場合、量子セーフ暗号キーをカプセル化することもできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-30T13:24:44Z)
• Fast and Secure Routing Algorithms for Quantum Key Distribution Networks [5.659290426197763]
  本稿では、量子鍵分配(QKD)ネットワークにおいて、最大達成可能なレートでのセキュアなパケットルーティングの問題について考察する。 我々は、Tandem Queue Decomposition (TQD)と呼ばれる安全なスループット最適化ポリシーを提案する。 本稿では,TQDポリシによって,ユニキャスト,ブロードキャスト,マルチキャスト,任意のキャストを含む幅広いトラフィックに対して,セキュアかつ効率的なパケットルーティングが解決されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-16T12:29:41Z)
• Backflash Light as a Security Vulnerability in Quantum Key Distribution Systems [77.34726150561087]
  量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティ脆弱性について概説する。 我々は主に、盗聴攻撃の源となるバックフラッシュ光(backflash light)と呼ばれる特定の効果に焦点を当てる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-23T18:23:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。