基于无线通信的后量子密钥封装机制 CRYSTALS-Kyber 适用于资源受限设备
信号处理
2025-04-08 v1 密码学与安全
摘要
我们考虑将后量子密码系统适配到资源受限设备上的问题，这类设备通常用于设备间通信和物联网系统中。具体而言，我们提出利用无线通信信道的特性，以最小化后量子公共密钥加密方案实现复杂度为资源受限设备所做的适配，同时不削弱其安全性。为此，我们聚焦于对著名的后量子密码系统 CRYSTALS-Kyber 的适配，以便其能够直接集成到通信协议栈最底层——物理层，定义两种用于设备间通信的 CRYSTALS-Kyber 传输方案，这两种方案均在受加性白高斯噪声影响的无线信道上建模，使用 4 阶幅度调制制方案和 BCH 码来传输 CRYSTALS-Kyber 的多项式系数。仿真结果表明，经过适配的 Kyber 算法因其低密钥错误概率而具有可行性，同时通过考虑信道对密文施加的误差分布，维持了原始 Kyber 的安全性约化。
引用
@article{arxiv.2504.04511,
title = {Post-Quantum Wireless-based Key Encapsulation Mechanism via CRYSTALS-Kyber for Resource-Constrained Devices},
author = {M. A. González de la Torre and I. A. Morales Sandoval and Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu and L. Hernández Encinas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04511},
year = {2025}
}