論文の概要: Combining Post-Quantum Cryptography and Quantum Key Distribution: Taxonomy, Constructions, Proofs, Standards, Deployments and Open Problems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.19039v1
• Date: Tue, 13 Oct 2026 18:28:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-15 21:06:15.745396
• Title: Combining Post-Quantum Cryptography and Quantum Key Distribution: Taxonomy, Constructions, Proofs, Standards, Deployments and Open Problems
• Title（参考訳）: ポスト量子暗号と量子鍵分布の組み合わせ:分類学、構成、証明、標準、展開、オープン問題
• Abstract要約: 量子後暗号(PQC)と量子鍵分布(QKD)は、反対方向からの量子脅威に対処する。 まず、展開ベースライン、ハイブリッド古典+PQCキー交換を確立する。 次に,8次元のハイブリッドPQC-QKD設計の分類法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Post-quantum cryptography (PQC) and quantum key distribution (QKD) address the quantum threat from opposite directions: PQC replaces vulnerable public-key algorithms with schemes believed to resist quantum cryptanalysis, while QKD derives keys whose secrecy rests on physical assumptions rather than computational ones. Because each approach has a distinct failure mode, a growing body of work combines them so that a session key remains secure if either component holds. We first establish the deployed baseline, hybrid classical-plus-PQC key exchange, against which QKD-augmented designs must be judged. We then propose a taxonomy of hybrid PQC-QKD designs along eight dimensions (integration layer, combiner construction, authentication scope and source, QKD topology, trusted entities, key-delivery interface, classical component, and evidence type), and use it to compare published protocols, including Muckle and its successors, MACsec and TLS integrations, and IKEv2 mechanisms standardised in RFCs 8784, 9370, and 9867. We examine key-combiner constructions in light of the KEM-combiner literature and of NIST, ETSI, and ITU-T guidance, and map the security arguments for hybrid PQC-QKD protocols onto a common grid of security model, assumptions, permitted compromise, established guarantee, and limitations. We synthesise deployment evidence from metropolitan and national QKD networks, distinguishing the few testbeds that have run PQC in the key path from pure-QKD deployments, and summarise the standards and policy landscape, including the positions of national security agencies that recommend against relying on QKD alone. We close with open problems: authentication of the QKD classical channel, shared-infrastructure threat models, device certification versus formal proofs, formal verification of hybrid handshakes, and the lack of peer-reviewed deployment economics.
• Abstract（参考訳）: 量子暗号(PQC)と量子鍵分布(QKD)は、反対方向からの量子脅威に対処する: PQCは、脆弱な公開鍵アルゴリズムを量子暗号解析に抵抗すると考えられるスキームに置き換える。 それぞれのアプローチには独自の障害モードがあるため、いずれのコンポーネントが保持している場合でもセッションキーが安全であるように、増大する作業体がそれらを結合する。 まず、QKDを付加した設計を判断しなければならない古典+PQC鍵交換の展開ベースラインを確立する。 次に,混成PQC-QKD設計を8次元(積分層,コンバインダ構成,認証範囲とソース,QKDトポロジ,信頼エンティティ,キー配信インターフェース,古典的コンポーネント,エビデンスタイプ)に沿って分類し,Muckleとその後継プロトコル,MACsecとTLSの統合,RFC 8784,9370,9867で標準化されたIKEv2メカニズムなどの公開プロトコルと比較する。 我々は,KEM-コンビナーの文献やNIST,ETSI,ITU-Tのガイダンスに照らしてキー・コンビナーの構成を検証し,ハイブリッドPQC-QKDプロトコルのセキュリティ引数を共通のセキュリティモデル,仮定,許容された妥協,確立された保証,制限のグリッドにマッピングする。 我々は、大都市及び国内QKDネットワークからの展開証拠を合成し、純粋QKDデプロイメントから重要な経路でPQCを実行した数少ないテストベッドを区別し、QKDのみに頼ることを推奨する国家安全保障機関の立場を含む、標準と政策の展望を要約する。 オープンな問題として、QKD古典チャネルの認証、共有インフラストラクチャの脅威モデル、デバイス認証と正式な証明、ハイブリッドハンドシェイクの正式な検証、ピアレビューされたデプロイメント経済の欠如があります。

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