Fugu-MT 論文翻訳(概要): Embedding Large PQC KEMs in IKEv2

論文の概要: Embedding Large PQC KEMs in IKEv2

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32356v1
Date: Fri, 23 Oct 2026 08:49:44 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.439147
Title: Embedding Large PQC KEMs in IKEv2
Title（参考訳）: IKEv2における大規模PQC KEMの埋め込み
Abstract要約: 量子後鍵カプセル化機構は、確立されたVPNハンドシェイクプロトコル IKEv2 よりもはるかに大きな公開鍵を格納する。キーサイズが性能に与える影響を完全に補償するメカニズムは存在しない。アプローチはリンクを混雑させるか、ハンドシェイクあたり平均で2分近くかかる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6058805734736069
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Post-quantum key encapsulation mechanisms carry public keys far larger than the established VPN handshake protocol IKEv2 was designed for. At the same time, its initial exchange comprising the public keys cannot be fragmented. In response, the IETF discusses a range of protocol adjustments, yet these proposals have never been compared in terms of their performance and stability under identical conditions. We systematically screened the IETF document corpus for such proposals, added three of our own (one using forward error correction and two using IKEv2 with QUIC, namely QUIKE and QUIKE with a composite key exchange), identified two specification gaps in existing acknowledgment drafts, and implemented all eight on the same open-source codebase. Measurements across different bandwidths, latencies, and packet loss rates, and with ML-KEM, FrodoKEM, and Classic McEliece, total 126 500 handshakes in 1296 different configurations and show that no mechanism fully compensates for the effect of the key size on performance. For Classic McEliece, no approach handles challenging conditions acceptably. The approaches either congest the link or take up to nearly two minutes per handshake on average. For ML-KEM and FrodoKEM, there are two ways forward: building on already standardized extensions or delegating the transport. The former requires the larger implementation change and needs further optimization, such as acknowledgment mechanisms or error-correcting codes, but grants continuity and compatibility. The latter can use a composite key exchange to avoid these drawbacks and achieve a faster, more resilient handshake and leaner implementation, with QUIKE-composite offering the best overall performance.
Abstract（参考訳）: 量子後鍵カプセル化機構は、確立されたVPNハンドシェイクプロトコル IKEv2 よりもはるかに大きな公開鍵を格納する。同時に、公開鍵からなる最初の交換は断片化できない。これに応えてIETFは、様々なプロトコル調整について論じるが、これらの提案は、同一条件下での性能と安定性に関して比較されることはなかった。このような提案に対してIETF文書コーパスを体系的にスクリーニングし、独自の3つの文書を追加し(1つは前方誤り訂正、もう1つはQUICでIKEv2を使用、もう1つはQUIKEとQUIKEを複合鍵交換)、既存の承認ドラフトの2つの仕様ギャップを特定し、同じオープンソースコードベースで8つすべて実装した。異なる帯域幅、レイテンシ、パケット損失率の測定、ML-KEM、FrodoKEM、Classic McElieceでは1296の異なる構成で126のハンドシェイクがあり、キーサイズがパフォーマンスに与える影響を完全に補償するメカニズムは存在しない。 Classic McEliece氏にとって、挑戦的な条件を許容的に扱うアプローチは存在しない。アプローチはリンクを混雑させるか、ハンドシェイクあたり平均で2分近くかかる。 ML-KEMとFrodoKEMには2つの方法がある。前者はより大きな実装変更を必要とし、承認機構やエラー訂正コードなどのさらなる最適化を必要とするが、継続性と互換性は認められている。後者は複合キー交換を使用してこれらの欠点を回避し、より高速でより回復力のあるハンドシェイクとリーン実装を実現し、QUIKE-compositeは全体的なパフォーマンスを最高のものにする。

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