論文の概要: PQC-Enhanced QKD Networks: A Layered Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05599v1
• Date: Tue, 07 Apr 2026 08:48:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.72294
• Title: PQC-Enhanced QKD Networks: A Layered Approach
• Title（参考訳）: PQCによるQKDネットワークの階層化
• Authors: Paul Spooren, Andreas Neuhold, Sebastian Ramacher, Thomas Hühn,
• Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)とポスト量子暗号(PQC)を組み合わせた階層型モジュール型ネットワークアーキテクチャを提案する。 相互運用性と効率的な実践的デプロイメントを保証するため、物理的にセキュアなノード間のホップワイドトンネルはWireGuardによって保護されている。 Rosenpassは、デプロイされたQKDデバイスやネットワークプロトコルを変更することなく、エンドツーエンドのデータチャネルを確立するために、PQCキー交換を実行する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5249805590164902
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a layered and modular network architecture that combines Quantum Key Distribution (QKD) and Post-Quantum Cryptography (PQC) to provide scalable end-to-end security across long distance multi-hop, trusted-node quantum networks. To ensure interoperability and efficient practical deployment, hop-wise tunnels between physically secured nodes are protected by WireGuard with periodically rotated pre-shared keys sourced via the ETSI GS QKD 014 interface. On top, Rosenpass performs a PQC key exchange to establish an end-to-end data channel without modifying deployed QKD devices or network protocols. This dual-layer composition yields post-quantum forward secrecy and authenticity under practical assumptions. We implement the design using open-source components and validate and evaluate it in simulated and lab test-beds. Experiments show uninterrupted operation over multi-hop paths, low resource footprint and fail-safe mechanisms. We further discuss the design's compositional security, wherein the security of each individual component is preserved under their combination and outline migration paths for operators integrating QKD-aware overlays in existing infrastructures.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、QKD(Quantum Key Distribution)とPQC(Post-Quantum Cryptography)を組み合わせて、長距離マルチホップ、信頼できるノード量子ネットワークをまたいだスケーラブルなエンドツーエンドセキュリティを提供する階層型モジュールネットワークアーキテクチャを提案する。 インターオペラビリティと効率的な実用的なデプロイを実現するため、物理的に保護されたノード間のホップワイドトンネルは、ETSI GS QKD 014インターフェースを介して定期的に回転された事前共有キーでWireGuardによって保護される。 さらにRosenpassは、デプロイされたQKDデバイスやネットワークプロトコルを変更することなく、エンドツーエンドのデータチャネルを確立するために、PQCキー交換を実行する。 この二重層構成は、実際的な仮定の下で、後量子フォワードの秘密性と認証をもたらす。 オープンソースコンポーネントを用いて設計を実装し、シミュレーションおよび実験室テストベッドで評価・評価する。 実験では、マルチホップパス、リソースフットプリントの低さ、フェールセーフ機構の非破壊動作が示されている。 さらに、各コンポーネントのセキュリティをそれぞれの組み合わせで保持し、既存のインフラにQKD対応オーバレイを統合するオペレーターのためのマイグレーションパスを概説する。

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