論文の概要: Plug-and-Play Quantum-Resistant BLE Pairing for Medical Implants via NFC Out-of-Band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.07870v1
- Date: Tue, 06 Oct 2026 07:22:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.865174
- Title: Plug-and-Play Quantum-Resistant BLE Pairing for Medical Implants via NFC Out-of-Band
- Title（参考訳）: NFCアウトオブバンドによる医療インプラント用プラグアンドプレイ用量子抵抗式BLEペア
- Abstract要約: 本稿では,NFC チャネル上でキーカプセル化機構 (KEM) を実行する,NFC ベースの軽量でプラグアンドプレイな OOB ペアリングプロトコルを提案する。
提案プロトコルはBLEスタックの変更を必要とせず、本質的にRFバッテリ枯渇攻撃に抵抗する。
IMD-class proof-of-concept testbed の評価は、リソース制約されたデバイスにおいて、量子後 OOB ペアリングが実用的であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5059126718866466
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bluetooth Low Energy (BLE) pairing establishes the cryptographic foundation for secure device communication. However, mainstream man-in-the-middle (MITM)-resistant pairing methods, such as Numeric Comparison and Passkey Entry, require user interfaces that implantable medical devices (IMDs) inherently lack, making Near-Field Communication (NFC)-assisted Out-of-Band (OOB) pairing an attractive alternative. Existing NFC-assisted OOB schemes authenticate a classical BLE key exchange that remains vulnerable to quantum attacks, while the NFC channel itself is susceptible to eavesdropping and active injection under stronger threat models. To address these limitations, we propose a lightweight, plug-and-play NFC-based OOB pairing protocol that performs a post-quantum key encapsulation mechanism (KEM) entirely over the NFC channel, ensuring that no shared secret is transmitted over NFC while reducing long-range radio-frequency (RF) exposure during pairing. The proposed protocol requires no modifications to the BLE stack and inherently resists RF battery-depletion attacks. Evaluation on an IMD-class proof-of-concept testbed demonstrates that post-quantum OOB pairing is practical on resource-constrained devices, reducing projected battery life by less than 0.57\% for Kyber-1024 and 0.56\% for FireSABER under an operational usage model relative to the MITM-vulnerable Just Works method.
- Abstract（参考訳）: Bluetooth Low Energy (BLE) ペアリングはセキュアなデバイス通信のための暗号化基盤を確立する。
しかし、Numeric ComparisonやPasskey Entryのようなメインストリームのman-in-the-middle(MITM)に耐性を持つペアリング手法では、組み込み可能な医療機器(IMD)が本質的に欠如しているユーザインターフェースが必要であり、NFC(Near-Field Communication)を補助するout-of-Band(OOB)が魅力的な代替手段となる。
既存のNFC支援OOBスキームは、量子攻撃に弱い古典的なBLE鍵交換を認証するが、NFCチャネル自体は強力な脅威モデルの下で盗聴やアクティブインジェクションを受けやすい。
これらの制約に対処するため,NFC チャネル上で量子後鍵カプセル化機構 (KEM) を実行する軽量な NFC ベースの OOB ペアリングプロトコルを提案し,ペアリング中の長距離無線周波数 (RF) 露出を低減しつつ,NFC 上で共有秘密が送信されないことを保証した。
提案プロトコルはBLEスタックの変更を必要とせず、本質的にRFバッテリ枯渇攻撃に抵抗する。
IMDクラスの概念実証テストベッドの評価では、量子後OOBペアリングはリソース制約されたデバイスでは実用的であり、Kyber-1024では予測されたバッテリー寿命が0.57倍、FireSABERでは0.56倍と、MITM-vulnerable Just Works法と比較して運用モデルで低下することが示されている。
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