論文の概要: DKVE: Decentralized Key Validation for End-to-End Encrypted Messaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.26486v1
• Date: Thu, 25 Jun 2026 00:43:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-26 18:46:32.121855
• Title: DKVE: Decentralized Key Validation for End-to-End Encrypted Messaging
• Title（参考訳）: DKVE: エンドツーエンド暗号化メッセージングのための分散キーバリデーション
• Abstract要約: エンドツーエンドの暗号化メッセージングシステムは、man-in-the-middle(MitM)攻撃を防ぐために、真正の公開鍵配布に依存する。 アウト・オブ・バンド(OOB)検証は強力なセキュリティを提供するが、大きなコンタクトリストのスケーラビリティに欠ける。 本稿では,ユーザのソーシャルグラフ内でのプライバシー保護による公開鍵の検証を行うプロトコルであるDKVEを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7978226788634308
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: End-to-end encrypted messaging systems depend on authentic public key distribution to prevent man-in-the-middle (MitM) attacks. Current solutions present a stark trade-off: out-of-band (OOB) verification provides strong security but lacks scalability for large contact lists, while key transparency (KT) systems enable automated verification at high storage costs and operational complexity. We propose DKVE, a protocol that validates public keys through privacy-preserving cross-validation within users' social graphs. When obtaining a contact's public key from a key server, clients query mutual contacts to verify they hold the same key, combining Oblivious Pseudorandom Functions (OPRF) and Oblivious Key-Value Stores (OKVS) to preserve privacy of both queries and contact lists. DKVE employs a Sequential Probability Ratio Test (SPRT) to aggregate responses and detect server misbehavior with user-configurable error bounds. We evaluate DKVE through simulations on real social network datasets, demonstrating DKVE can detect MitM attacks with exceeding 97% for strong-to-moderate-tie networks. The remaining 3% of cases require validation through alternative methods such as KT and OOB verification. Our proof-of-concept implementation confirms feasibility for background operation on commodity hardware, in terms of the latency and bandwidth. As DKVE can reduce the frequency of KT queries by two orders of magnitude, it enables fundamental architectural shifts: KT directories can migrate from fast but space-inefficient Merkle trees to space-efficient data structures like RSA accumulators. While DKVE cannot replace existing methods entirely -- suffering from bootstrapping problems and degraded performance on weak-tie networks -- it provides a practical complementary key validation mechanism, making secure messaging more deployable for billion-user systems.
• Abstract（参考訳）: エンドツーエンドの暗号化メッセージングシステムは、man-in-the-middle(MitM)攻撃を防ぐために、真正の公開鍵配布に依存する。 アウト・オブ・バンド(OOB)検証は強力なセキュリティを提供するが、大きなコンタクトリストのスケーラビリティに欠ける一方、キー透明性(KT)システムは、高いストレージコストと運用上の複雑さで自動検証を可能にする。 本稿では,ユーザのソーシャルグラフ内でのプライバシー保護による公開鍵の検証を行うプロトコルであるDKVEを提案する。 キーサーバから連絡先の公開鍵を取得すると、クライアントは同じキーを保持するために相互の連絡先をクエリし、Oblivious Pseudorom Functions(OPRF)とOblivious Key-Value Store(OKVS)を組み合わせてクエリと連絡先リストの両方のプライバシを保存する。 DKVEはSPRT(Sequential Probability Ratio Test)を使用して、応答を集約し、ユーザの設定可能なエラーバウンダリでサーバの動作を検知する。 我々はDKVEを実際のソーシャルネットワークデータセットのシミュレーションにより評価し、DKVEが強力なTieネットワークに対して97%を超えるMitM攻撃を検出できることを実証した。 残りの3%のケースは、KTやOOB検証といった代替手法による検証を必要とする。 概念実証実装では,レイテンシと帯域幅の観点から,コモディティハードウェア上でのバックグラウンド操作の実現可能性を確認した。 DKVEはKTクエリの頻度を桁違いに減らすことができるため、KTディレクトリは高速だが空間非効率なMerkleツリーからRSAアキュムレータのような空間効率のよいデータ構造に移行することができる。 DKVEは、既存のメソッドを完全に置き換えることはできない -- ブートストラップの問題や弱いtieネットワークのパフォーマンス低下に苦しむ — が、事実上補完的なキーバリデーションメカニズムを提供し、数十億ユーザシステムにセキュアなメッセージングをよりデプロイ可能にする。

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