論文の概要: Security Framework for Quantum Distance-Bounding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.16071v1
• Date: Fri, 17 Apr 2026 13:54:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.941667
• Title: Security Framework for Quantum Distance-Bounding
• Title（参考訳）: 量子距離境界のためのセキュリティフレームワーク
• Authors: Kevin Bogner, Aysajan Abidin, Dave Singelee, Bart Preneel,
• Abstract要約: 量子距離有界プロトコルのための再利用可能なセキュリティフレームワークを提案する。 距離、マフィア、テロ詐欺実験を定式化します。 当社のモデルでは、このプロトコルは本質的にテロリスト詐欺に対して安全でないことが示されています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.663956920055689
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Distance-bounding (DB) protocols let a verifier upper-bound a prover's physical distance by timing rapid challenge-response exchanges. Quantum communication promises simpler DB protocols with stronger security guarantees, yet existing quantum distance-bounding (QDB) proposals are analysed in ad-hoc models and, to the best of our knowledge, lack a common game-based treatment of standard fraud attacks. We contribute (i) a reusable security framework for QDB that fixes system and timing assumptions, specifies a quantum-capable adversary model, formalises distance-, mafia-, and terrorist-fraud experiments, and includes a simple i.i.d. depolarizing noise model; and (ii) an application of this framework to a published QDB protocol. For this protocol we characterise the honest per-round acceptance probability under noise and lift it to the multi-round setting, yielding explicit completeness guarantees as a function of the number of fast rounds, the acceptance threshold, and the noise parameter. For active adversaries we bound the per-round success probability of distance-fraud attacks and analyse the best known mafia-fraud strategy, deriving corresponding multi-round soundness bounds. We also show that the protocol is inherently insecure against terrorist-fraud in our model. The framework cleanly separates protocol-independent definitions from protocol-specific analysis and can be used to evaluate existing and future QDB protocols on a common basis.
• Abstract（参考訳）: 距離バウンディング (DB) プロトコルは、検証器が証明器の物理的距離を早急なチャレンジ応答交換によって上界させる。 量子通信はより単純なDBプロトコルを約束するが、既存の量子距離バウンディング(QDB)提案はアドホックモデルで分析され、私たちの知る限りでは、標準的な不正攻撃に対するゲームベースの一般的な処理が欠如している。 コントリビューション (i)QDBの再利用可能なセキュリティフレームワークで、システムとタイミングの仮定を修正し、量子可逆モデルを定義し、距離、マフィア、テロ詐欺実験を定式化し、単純なi.d.非偏極ノイズモデルを含む。 (ii) このフレームワークを公開QDBプロトコルに適用する。 このプロトコルでは、ノイズ下での素直なラウンド単位の受け入れ確率を特徴付け、それをマルチラウンド設定に引き上げ、高速ラウンド数、受け入れしきい値、ノイズパラメータの関数として明示的な完全性を保証する。 アクティブな敵に対しては、距離障害攻撃のラウンドごとの成功確率を限定し、最もよく知られているマフィア・フルート戦略を分析し、対応する多ラウンド音質境界を導出する。 また、当社のモデルでは、このプロトコルが本質的にテロリスト詐欺に対して安全でないことも示しています。 このフレームワークはプロトコルに依存しない定義をプロトコル固有の分析からきれいに分離し、既存のQDBプロトコルと将来のQDBプロトコルを共通のベースで評価するために使用することができる。

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