Q-RAN：量子弹性O-RAN架构
密码学与安全
2025-10-24 v1 分布式、并行与集群计算
网络与互联网体系结构
摘要
电信行业面临双重转型：向开放无线接入网络（O-RAN）的架构转变，以及量子计算带来的新兴威胁。O-RAN解耦的、多供应商的架构创造了更大的攻击面，使其容易受到密码分析相关的量子计算机（CRQC）的攻击，这些计算机将破解当前的公钥密码学。“先收获，后解密”（HNDL）攻击策略使这一威胁迫在眉睫，因为攻击者现在就可以拦截加密数据，以备将来解密。本文提出了Q-RAN，一个使用NIST标准化的后量子密码学（PQC）为O-RAN网络设计的全面抗量子安全框架。我们详细介绍了ML-KEM（FIPS 203）和ML-DSA（FIPS 204）的实现，并与量子随机数生成器（QRNG）集成以提供密码学熵。该解决方案在所有O-RAN接口上部署了PQ-IPsec、PQ-DTLS和PQ-mTLS协议，并由SMO框架内的集中式后量子证书颁发机构（PQ-CA）提供支持。这项工作为保护解耦的O-RAN生态系统免受量子攻击者威胁提供了完整的路线图。
引用
@article{arxiv.2510.19968,
title = {Q-RAN: Quantum-Resilient O-RAN Architecture},
author = {Vipin Rathi and Lakshya Chopra and Madhav Agarwal and Nitin Rajput and Kriish Sharma and Sushant Mundepi and Shivam Gangwar and Rudraksh Rawal and Jishan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19968},
year = {2025}
}
备注
23 pages