論文の概要: Post-Quantum Cryptography-Based Bidirectional Authentication Key Exchange Protocol and Industry Applications: A Case Study of Instant Messaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08612v1
• Date: Thu, 09 Apr 2026 00:32:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-13 17:57:53.488474
• Title: Post-Quantum Cryptography-Based Bidirectional Authentication Key Exchange Protocol and Industry Applications: A Case Study of Instant Messaging
• Title（参考訳）: 量子後暗号に基づく双方向認証鍵交換プロトコルと産業応用:インスタントメッセージングを事例として
• Authors: Abel C. H. Chen, James W. H. Tung, Austin B. Y. Lin, Chin-Ling Chen, Ching-Chun Chang, Chin-Chen Chang,
• Abstract要約: 本研究では,量子後暗号(PQC)に基づく双方向認証鍵交換プロトコルを提案する。 PQCベースのDSA(Digital Signature Algorithm)とPQCベースのKEMを組み合わせたデュアル使用証明書を導入している。 これらの二重使用証明書は、PQCベースのDSA公開鍵とPQCベースのKEM公開鍵を使用して、双方向認証と暗号化の要件を満たす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.900306474169838
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This study aims to enhance the bidirectional authentication capability of ML-KEM (Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism) by proposing the post-quantum cryptography-based (PQC-based) bidirectional authentication key exchange protocol. Furthermore, it introduces dual-usage certificates combining PQC-based DSA (Digital Signature Algorithm) and PQC-based KEM, which include composite schemes, catalyst schemes, and chameleon schemes. These dual-usage certificates utilize the PQC-based DSA public key and PQC-based KEM public key within the certificate to meet the requirements for bidirectional authentication and encryption, enabling the negotiation of a shared secret key. During the experimental phase, the study validates and compares key exchange message lengths and computation times under different certificate configurations. Finally, instant messaging is presented as an industry application to demonstrate the practical implementation of the proposed protocol.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,ML-KEM (Module-Lattice-based Key-Encapsulation Mechanism) の双方向認証能力の向上を目的とした。 さらに、合成スキーム、触媒スキーム、カメレオンスキームを含むPQCベースのDSA(Digital Signature Algorithm)とPQCベースのKEMを組み合わせた二重利用証明書を導入する。 これらの二重使用証明書は、証明書内でPQCベースのDSA公開鍵とPQCベースのKEM公開鍵を使用して双方向認証と暗号化の要件を満たし、共有秘密鍵の交渉を可能にする。 実験段階では、異なる証明書構成下で鍵交換メッセージの長さと計算時間を検証し、比較する。 最後に、インスタントメッセージングを産業アプリケーションとして提示し、提案プロトコルの実践的実装を実証する。

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