論文の概要: MQTT Across a Raspberry Pi 5 IoT Network Utilizing Quantum-resistant Signature Algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13698v1
• Date: Wed, 13 May 2026 15:50:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-14 23:30:28.15563
• Title: MQTT Across a Raspberry Pi 5 IoT Network Utilizing Quantum-resistant Signature Algorithms
• Title（参考訳）: 量子抵抗署名アルゴリズムを活用したRaspberry Pi 5 IoTネットワークのMQTT
• Authors: Ray Feingold, Chansu Yu,
• Abstract要約: IoT(Internet of Things)インフラストラクチャは、ポスト量子暗号(PQC)メソッドを評価し、採用する必要がある。 本稿では,3つのRaspberry Piを用いたIoTネットワークにおけるPQCアルゴリズムの実装について検討する。 NISTが選択した量子後シグネチャアルゴリズムの1つであるFALCONデジタルシグネチャスキームを統合し、リソース制約のあるクライアントやブローカー間の信頼性を維持する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The rapid expansion of the Internet of Things (IoT) has introduced millions of resource-constrained devices into critical infrastructures, consumer environments, and industrial systems. These devices rely on lightweight communication protocols such as MQTT to support low-power, intermittent, and bandwidth-limited operation. However, common TLS algorithms used to secure MQTT communications are vulnerable to quantum attacks made feasible by Shor's algorithm. As a result, IoT infrastructures must evaluate and adopt post-quantum cryptographic (PQC) methods capable of providing long-term resilience. This report investigates the implementation of PQC algorithms within an MQTT-based IoT networks using three Raspberry Pis. Specifically, it integrates the FALCON digital signature scheme, one of NIST's selected post-quantum signature algorithms, to maintain message authenticity and integrity across resource-constrained MQTT clients and brokers. By measuring system performance, the research characterizes the practical trade-offs of deploying lattice-based PQC on lightweight hardware.
• Abstract（参考訳）: IoT(Internet of Things)の急速な拡張により、数百万ものリソース制約されたデバイスが、重要なインフラストラクチャ、コンシューマ環境、産業システムに導入されている。 これらのデバイスはMQTTなどの軽量通信プロトコルに依存して、低消費電力、断続的、帯域幅制限の操作をサポートする。 しかし、MQTT通信を保護するために使用される一般的なTLSアルゴリズムは、Shorのアルゴリズムで実現可能な量子攻撃に対して脆弱である。 その結果、IoTインフラストラクチャは、長期的なレジリエンスを提供することのできるポスト量子暗号(PQC)メソッドを評価し、採用する必要がある。 本稿では,3つのRaspberry Piを用いたMQTTベースのIoTネットワークにおけるPQCアルゴリズムの実装について検討する。 具体的には、NISTが選択した量子後シグネチャアルゴリズムの1つであるFALCONデジタルシグネチャスキームを統合して、リソース制約のあるMQTTクライアントとブローカ間のメッセージの信頼性と整合性を維持する。 システム性能を計測することにより,格子ベースのPQCを軽量ハードウェア上に展開する実践的トレードオフを特徴づける。

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