論文の概要: Transcript-Bound Combiners for Downgrade-Resilient Hybrid Post-Quantum Key Establishment: Definition, Proof, and Embedded-Device Cost

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.21273v1
• Date: Fri, 18 Sep 2026 03:37:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-21 18:40:16.843791
• Title: Transcript-Bound Combiners for Downgrade-Resilient Hybrid Post-Quantum Key Establishment: Definition, Proof, and Embedded-Device Cost
• Title（参考訳）: ダウングレード・レジリエントハイブリッドポスト量子鍵確立のためのトランスクリプト・バウンド・コンバインダ:定義,証明,組込みデバイスコスト
• Abstract要約: ハイブリッド鍵機構は、Diffie-Hellmanプリミティブと共に量子後キーカプセル化機構(KEM)を実行する。 この設計はTransport Layer Security Protocol、Secure Shell、Internet Key Exchangeで標準化されている。 ハイブリッドKEMは、派生キーを確保するが、どのプリミティブが使用されるかを選択する交渉の完全性は確保しない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hybrid key establishment runs a post-quantum key-encapsulation mechanism (KEM) alongside a classical Diffie-Hellman primitive, so that the session key stays secure while either component resists attack. This design is now standardized in the Transport Layer Security protocol, Secure Shell, and the Internet Key Exchange, with the standardized module-lattice KEM (ML-KEM) as the post-quantum component. A hybrid KEM secures the derived key, but not the integrity of the negotiation that selects which primitives are used. Full protocols authenticate that negotiation through a handshake transcript; a hybrid KEM deployed as a standalone drop-in primitive, or inside a minimal handshake without transcript authentication, inherits no such guarantee, and an active attacker can strip the post-quantum option. We ask what the key schedule alone must contain to make downgrade resilience a local property of the combiner. We give a game-based definition at the combiner layer and prove a two-sided separation: a combiner that ignores the transcript is downgraded with certainty, whereas one that binds the session key and the confirmation tag to a hash of the transcript blocks every such attempt, up to a term negligible for a 256-bit transcript hash. We also give an explicit strongest-link security bound. Using a calibrated cost model composed from published Cortex-M4 measurements, transcript binding adds one hash per party - about 11.8% of handshake computation but only 1.5% of radio-inclusive energy - and adds no messages or bytes on the wire. Every reported number is produced by a released harness that passes a 30-check validation gate.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッドキー設定は、古典的なDiffie-Hellmanプリミティブとともに、量子後キーカプセル化機構(KEM)を実行する。 この設計はTransport Layer Security Protocol、Secure Shell、Internet Key Exchangeで標準化され、モジュールラテック KEM (ML-KEM) がポスト量子コンポーネントとして採用された。 ハイブリッドKEMは、派生キーを確保するが、どのプリミティブが使用されるかを選択する交渉の完全性は確保しない。 スタンドアロンのドロップインプリミティブとしてデプロイされたハイブリッドKEMや、トランスクリプト認証なしで最小限のハンドシェイク内にデプロイされたKEMは、そのような保証を継承せず、アクティブアタッカーはクォータム後のオプションを削除できる。 我々は、コンバインダのローカルプロパティをダウングレードレジリエンスにするために、キースケジュールだけでは何を含まなければならないのかを尋ねる。 一方、セッションキーと確認タグをそれらのトランスクリプトのハッシュにバインドするコンバインダーは、256ビットのトランスクリプトハッシュに対して無視可能な用語まで、このような試みをブロックする。 また、明確な最強リンクセキュリティ制限も与えています。 公表されたCortex-M4測定から作られる校正コストモデルを用いて、トランスクリプトバインディングはパーティごとに1つのハッシュ(約11.8%のハンドシェイク計算だが、無線非包括エネルギーのわずか1.5%)を追加し、ワイヤにメッセージやバイトを追加しない。 報告されたすべての番号は、30チェックのバリデーションゲートを通過するリリースされたハーネスによって生成される。

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