論文の概要: RAMP: Toward Ubiquitous Quantum-Safe Key Distribution as a Service
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22879v1
- Date: Fri, 16 Oct 2026 03:35:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.740275
- Title: RAMP: Toward Ubiquitous Quantum-Safe Key Distribution as a Service
- Title（参考訳）: RAMP:ユビキタス量子セーフキー分散サービスを目指して
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、計算硬度仮定に依存しないセキュリティ基盤を提供する。
QKDをサービスに変えることは、基本的な信頼の課題になります。
キー消費からQKD生成を分離するサービス指向フレームワークであるRAMPを紹介します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2341958723434607
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum key distribution (QKD) offers a security foundation independent of computational hardness assumptions. However, its reliance on specialized hardware limits access by ordinary users. Turning QKD into a service poses a fundamental trust challenge, as the providers that supply QKD-derived material themselves could retain knowledge of the keying inputs of users. This makes end-to-end confidentiality solely depend on the trustworthiness of the service infrastructure. We present RAMP, a service-oriented framework that decouples QKD material generation from key consumption. Providers operate QKD infrastructure and supply raw-key materials, while users securely acquire, mask, and locally process them into final keys without operating QKD devices. RAMP employs reconciliation-preserving masking compatible with both DV- and CV-QKD. It mitigates the trust dependence by separating the QKD-service and user-side masking domains. We formalize complementary confidentiality guarantees: RAMP protects the final key even if colluding providers expose their complete raw-key views, provided the masking domain remains secure; conversely, exposing the complete masking state does not break final-key secrecy as long as the QKD source and acquisition paths remain protected. The results establish the dual-domain security boundary of RAMP. We implement RAMP using experimentally acquired QKD data and standardized quantum-safe cryptography. After acquiring service-provisioned keying material, commodity endpoints complete user-side QKD post-processing with an average key-distillation throughput of 2.1Kb/s on an M4 Pro CPU. To our knowledge, we demonstrate the first experimental realization of such service-provisioned, user-side QKD processing, presenting a viable path toward QKD as a service.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、計算硬度仮定に依存しないセキュリティ基盤を提供する。
しかし、特定のハードウェアに依存しているため、一般ユーザーによるアクセスは制限される。
QKDをサービスに変えることは、QKD由来の素材そのものを提供するプロバイダが、ユーザのキー入力に関する知識を保持できるため、基本的な信頼上の課題となる。
これにより、エンドツーエンドの機密性は、サービスインフラストラクチャの信頼性にのみ依存します。
キー消費からQKD生成を分離するサービス指向フレームワークであるRAMPを紹介します。
プロバイダはQKDインフラストラクチャを運用し、生のキー素材を供給し、ユーザはQKDデバイスを操作することなく、それらをファイナルキーにセキュアに取得、マスク、およびローカルに処理する。
RAMPは、DV-とCV-QKDの両方と互換性のある和解保存マスクを採用している。
QKDサービスとユーザ側マスキングドメインを分離することで、信頼依存を緩和する。
RAMPは、完全な生キービューを公開しても最終キーを保護し、マスキングドメインが安全であり、逆に、QKDソースと取得パスが保護されている限り、完全なマスキング状態が最終キーシークレットを破らない。
その結果、RAMPの二重ドメインセキュリティ境界が確立された。
実験的に取得したQKDデータと標準化された量子セーフ暗号を用いてRAMPを実装した。
サービス提供鍵の取得後、コモディティエンドポイントはM4 Pro CPU上での平均キー蒸留スループット2.1Kb/sのユーザ側QKD後処理を完了させる。
そこで本研究では,サービスとしてQKDを実現するための有効な方法として,サービス提供型QKD処理を初めて実験的に実現した。
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