論文の概要: PQC Migration of IPsec: Reliable Composite Key Sharing Mechanisms in IKEv2

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25799v1
• Date: Mon, 19 Oct 2026 05:10:20 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-20 22:26:35.450742
• Title: PQC Migration of IPsec: Reliable Composite Key Sharing Mechanisms in IKEv2
• Title（参考訳）: IPsecのPQCマイグレーション: IKEv2における信頼性の高い複合鍵共有機構
• Abstract要約: ポスト量子暗号(PQC)は、IPの断片化につながる単一のIPパケットに適合しない。 IKEv2のキー共有機構について検討し,その性能評価を行った。 我々は、既存のハイブリッドアルゴリズムに対して、新しい複合鍵共有ハンドシェイク機構を実装し、ベンチマークする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.595311319199759
• License:
• Abstract: The threat of quantum computers breaking classical cryptographic is accelerating the adoption of quantum- resistant cryptographic algorithms. Several government agencies have set a tight time-line for upgradation of all system to support post quantum cryptographs. We study post-quantum migration of IPSec protocols and their impact on network performance. The large key lengths in Post-Quantum Cryptography (PQC) cannot fit in a single IP packet leading to IP fragmentation. This can cause failure of security associations and degrade performance of IKEv2 under poor network conditions. To tackle this problem, we study a new key- sharing mechanism for IKEv2 and evaluate its performance. Unlike current hybrid key-sharing approaches, which send the classical and quantum keys sequentially over UDP or TCP (as in RFC 9370), the new approach concatenates them into a single composite key and transport them over TCP to ensure a reliable handshake. We implement and benchmark the new composite key-sharing handshake mechanism against existing hybrid algorithms that use either UDP or TCP. Extensive experiments under various network conditions demonstrate that the new approach significantly improves handshake time and energy consumption by avoiding the severe retransmission penalties of the Hybrid handshake mechanism. At 1% packet loss, the handshake time of composite key sharing mechanism is better by atleast 20% than hybrid mechanisms, and the improve- ment get better with higher packet loss reaching 30% at 10% packet loss. Energy consumption follows the same pattern achieving reduction of 29% at 10% packet loss
• Abstract（参考訳）: 古典暗号を破る量子コンピュータの脅威は、量子耐性暗号アルゴリズムの採用を加速させている。 いくつかの政府機関は、ポスト量子暗号をサポートするために全システムのアップグレードに厳格な時間線を設定している。 IPSecプロトコルの量子後移行とそのネットワーク性能への影響について検討する。 ポスト量子暗号(PQC)のキー長は、IP断片化につながる単一のIPパケットに収まらない。 これはセキュリティアソシエーションの失敗と、ネットワーク条件の悪いIKEv2の性能低下を引き起こす可能性がある。 そこで本研究では,IKEv2のキー共有機構について検討し,その性能評価を行う。 UDPやTCP上で、古典的および量子的キーを順次送信する現在のハイブリッドキー共有アプローチとは異なり(RFC 9370のように)、新しいアプローチはそれらを単一の複合キーに結合し、信頼できるハンドシェイクを保証するためにTCPに転送する。 UDPとTCPを併用した既存のハイブリッドアルゴリズムに対して,新しい複合鍵共有ハンドシェイク機構を実装し,ベンチマークする。 各種ネットワーク条件下での大規模な実験により,ハイブリッドハンドシェイク機構の厳格な再送罰を回避することにより,ハンドシェイク時間とエネルギー消費を大幅に改善することが示された。 1%のパケットロスでは、複合鍵共有機構のハンドシェイク時間がハイブリッド機構よりも20%向上し、10%のパケットロスで30%向上した。 エネルギー消費は、10%のパケット損失で29%の削減を達成する同じパターンに従う

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