論文の概要: A Novel Quantum Augmented Framework to Improve Microgrid Cybersecurity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17481v1
- Date: Sun, 19 Apr 2026 15:13:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-21 21:52:52.548136
- Title: A Novel Quantum Augmented Framework to Improve Microgrid Cybersecurity
- Title（参考訳）: マイクログリッドサイバーセキュリティ改善のための量子拡張フレームワーク
- Authors: Nitin Jha, Prateek Paudel, Abhishek Parakh, Mahadevan Subramaniam,
- Abstract要約: 小型モジュール型原子炉 (SMR) は、発電環境を再定義している。
小型モジュール型原子炉 (SMR) は、発電環境を再定義している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Small modular nuclear reactors (SMRs) are redefining the energy generation landscape by enabling the deployment of modular, scalable, and pre-built power units that can be used to build distributed autonomous microgrids for critical infrastructure and burgeoning AI factories. Often, these microgrids are linked together to provide a resilient, decentralized power generation infrastructure. Consequently, the cybersecurity of microgrids is of critical importance. In this work, we propose a quantum augmented network framework for resilient microgrids. We integrate the ideas of secure quantum networking, quantum anonymous notification, and quantum random number generation to strengthen the integrity, confidentiality, and privacy of microgrid networks. To substantiate the possible benefits of using quantum augmented microgrids, we simulate a practical high-impact classical attack: a traffic analysis and priority-action spoofing campaign that can (1) deanonymize the anonymous notification for a high-priority action, (2) force excessive key usage, and (3) induce harmful allow/block operations at the control level. We quantify how these attacks affect information leakage, spoof acceptance, key sufficiency, and operational outcomes such as latency, deadline misses, unserved energy, etc. This quantum augmented microgrid (QuAM) framework lets us evaluate trade-offs between privacy, availability, and the operational cost of mitigation (cover traffic, verification delays, and key-rotation policies), further paving the path for the study of more nuanced attacks that arise due to the use of quantum-classical integrated frameworks.
- Abstract（参考訳）: 小型のモジュール型原子炉(SMR)は、モジュール式でスケーラブルで、事前に構築された電力ユニットを配置することで、重要なインフラやAI工場を拡大するための分散自律型マイクログリッドの構築を可能にし、発電環境を再定義している。
これらのマイクログリッドは、レジリエントで分散化された発電インフラを提供するために結合されることが多い。
そのため、マイクログリッドのサイバーセキュリティは極めて重要である。
本研究では、レジリエンスマイクログリッドのための量子拡張ネットワークフレームワークを提案する。
我々は、セキュアな量子ネットワーク、量子匿名通知、量子乱数生成のアイデアを統合し、マイクログリッドネットワークの完全性、機密性、プライバシを強化する。
本研究では,(1)高優先度動作に対する匿名通知の匿名化,(2)過度な鍵使用の強制,(3)制御レベルで有害な許可/ブロック操作を誘導できるトラフィック分析と優先-アクションスプーフィングキャンペーンという,現実的な高インパクトな古典的攻撃をシミュレートする。
これらの攻撃が情報漏洩、スプーフの受け入れ、鍵の十分性、およびレイテンシ、デッドラインミス、未保存エネルギーなどの運用結果にどのように影響するかを定量化する。
このQuantum augmented microgrid(QuAM)フレームワークは、プライバシ、可用性、緩和の運用コスト(トラフィックのカバー、検証遅延、キーローテーションポリシ)のトレードオフを評価し、量子古典的な統合フレームワークの使用によって生じる、よりニュアンスな攻撃の研究の道を開く。
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