By ケナ・ヒューズ=キャッスルベリー 投稿日: 01 年 2024 月 XNUMX 日
IQT の「ジャーナル クラブ」は、最近の量子技術研究論文を分析し、量子エコシステムに対するその影響について議論する毎週の記事シリーズです。この記事では、で出版された最近の論文を取り上げます。 IET量子通信、 そこでは、ポルトガルのさまざまな機関の研究者が、道路交通システムの量子安全なプライバシーを確保する方法を研究しました。
有料道路、交通管理カメラ システム、駐車場など、急速に進化する車両ネットワークの分野では、効率的な通信を維持しながらプライバシーとセキュリティを確保することが最も重要です。これらのシステムがハッキングされると、交通事故の増加や個人情報の漏洩などにつながる可能性があります。
これまでのセキュリティ対策 ~量子への移行~
多くの研究者が安全なマルチパーティ コンピューティング (SMC) は、計算をこれらのネットワーク内の多くの異なるマシンに分散する暗号化ツールです。 SMC は、個人のプライバシーを侵害することなく車両がデータを共有および計算できるようにすることで、有望に思えます。しかし、従来の SMC 実装は、特に量子コンピューティングの脅威に直面して、効率とセキュリティの面で重大な課題に直面しています。
これらの潜在的な問題に対処するために、ポルトガルのさまざまな研究機関の研究者は、量子通信技術である量子鍵配布 (QKD) および量子オブリビアス キー配布 - 車両ネットワークにおける SMC のセキュリティと効率を強化します。彼らの結果は、 公表 最近では IET量子通信。
プライバシーを強化する量子力学
研究者らは、量子鍵配布 (QKD) と量子忘却鍵配布をシステムのバックボーンとして機能させ、メッセージの暗号化と復号化に使用される「鍵」を配布する方法を提供して、目的の当事者のみがメッセージを理解できるようにすることを提案しました。 。これらの量子技術は、盗聴の試みに敏感な量子状態の特有の特性を利用します。これらの量子鍵を傍受または測定しようとすると、その状態が変化し、侵入者の存在が明らかになります。これにより、キー交換が本質的に安全であることが保証され、車両間の通信が暗号化されるだけでなく、改ざんが明らかになります。
これらの量子キーを Faster Malicious Arithmetic Secure Computation with Oblivious Transfer (MASCOT) プロトコルと統合して、チームは QSMC プラットフォームを作成しました。ネットワーク上で安全な計算を行うために設計されたプロトコルである MASCOT は、この量子フレームワーク内で動作するように適応されており、車両が個々のデータを相互に公開することなく、車線変更の最適なタイミングの決定などの複雑な計算を一緒に実行できるようになります。
研究者らは、この革新的なアプローチにより、量子コンピューター攻撃に対する無条件のセキュリティが保証され、車線変更のユースケースでは、計算コストが 97% 増加するにもかかわらず、通信コストが 42% 劇的に削減されることを強調しています。このトレードオフは、帯域幅の節約が重要なオープンスペースのシナリオでは特に正当化され、その結果、計算需要の増加が影を落とします。
この量子対応 SMC フレームワークは、車両通信を長年悩ませてきたプライバシーとセキュリティのハードルを克服し、車両間コラボレーションの新時代への道を開く可能性があります。この新しいフレームワークを使用すると、交通管理やカーシェアリングから衝突警告に至るまで、前例のないレベルのプライバシーとセキュリティを備えたアプリケーションを実装できます。
Quantum Plus SMC は車両を超えます
SMC アプリケーションにおける量子通信技術の実証された効率性とセキュリティの利点は、さまざまな領域、特に出荷ステーション、 サプライチェーン 管理など。量子コンピューティングが成熟するにつれて、マルチパーティ計算のセキュリティ保護と最適化に量子テクノロジーを統合すると、多くの分野でプライバシーとセキュリティの標準が再定義される可能性があります。
Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology の編集長であり、JILA (コロラド大学ボルダー大学と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。彼女の執筆ビートには、ディープ テクノロジー、量子コンピューティング、AI が含まれます。彼女の作品は、National Geographic、Scientific American、Discover Magazine、New Scientist、Ars Technica などで特集されています。
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- 情報源: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-establishing-quantum-secure-privacy-for-road-traffic-networks/
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