FIPS Compliant Quantum Secure Communication Using Quantum Permutation Pad
Notice bibliographique
Résumé
Quantum computing has entered a fast development track since Shor's algorithm was proposed in 1994. Multi-cloud services of quantum computing farms are currently available. One of which, IBM quantum computing, presented a road map showing their Kookaburra system with over 4158 qubits that will be available in 2025. For the standardization of Post-Quantum Cryptography or PQC, the National Institute of Standards and Technology or NIST recently announced the first candidates for standardization with one algorithm for key encapsulation mechanism (KEM), Kyber, and three algorithms for digital signatures. NIST has also issued a new call for quantum-safe digital signature algorithms due June 1, 2023. This timeline shows that FIPS-certified quantum-safe TLS protocol would take a predictably long time. However, 'steal now, crack later’ tactic requires protecting data against future quantum threat actors today. NIST recommended the use of a hybrid mode of TLS 1.3 with its extensions to support PQC. The hybrid mode works for certain cases but FIPS certification for the hybridized cryptomodule might still be required. This paper proposes to take a nested mode to enable TLS 1.3 protocol with quantum-safe data, which can be made available today and is FIPS compliant. We discussed the performance impacts of the handshaking phase of the nested TLS 1.3 with PQC and the symmetric encryption phase. The major impact on performance using the nested mode is in the data symmetric encryption with AES. To overcome this performance reduction, we suggest using quantum encryption with a quantum permutation pad for data encryption with a minor performance reduction of less than 10%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».