JP2018509117A - アイデンティティ認証のための方法、装置、及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年2月16日に出願された中国特許出願公開第201510084941.2号に対する優先権の利益を主張するものであり、その全内容が参照により本明細書に援用される。
本出願は、アイデンティティ認証のための方法、装置、及びシステムに関する。
量子暗号技術は、量子力学と暗号学との異種間生成物として機能し、その安全性は、量子力学の基本原理によって裏付けられ、攻撃者の演算能力及び記憶容量の影響を受けず、従って、無条件安全性及び盗聴者の検出能力を有することが証明されている。最初に提案された量子鍵配送プロトコル(BB84等)は、盗聴者による鍵を盗む動作を検出することが可能であるが、これらのプロトコルは効果的なアイデンティティ認証機構を何ら提供しない。
(i)M. Dusekらは、通信プロセスにおいて全ての従来の情報を認証する必要はなく、量子状態の誤り率の正しい判断に影響を与える従来の情報のみを認証する必要があるが、他の従来の情報を認証する必要はなく、従来の情報が変更されたとしても安全性は影響を受けないと考える。従って、M. Dusekは、従来のメッセージ認証アルゴリズムと組み合わせた量子アイデンティティ認証プロトコルを提案し、その最重要点は、従来の認証アルゴリズムを用いて可能な限り少なく従来のメッセージを認証することである。
これより、添付の図面に例が示される例示的実施形態を詳細に説明する。以下の説明は、別段の表示がなければ異なる図面の同一の番号が同一又は類似の要素を示す添付の図面を参照する。本発明に従う例示的実施形態の以下の説明に記載される実装形態は、本発明に従う全ての実装形態を示さない。代わりに、それらは、添付の特許請求の範囲に記載される本発明に関連する態様に従うシステム及び方法の例に過ぎない。
x1、x2...xi、xi+1...xi+m、xi+m+1...xn(xi∈{0、1}、i=1、...、n−m)
)を受信機に送信し、j1、j2、...ji、ji+1...ji+m、ji+m+1、...jnは、送信機によって採用された準備基底シーケンスであり、j1、j2、...ji及びji+m+1、...jnは、鍵ビットストリングに対応するランダム量子状態準備基底であり、ji+1...ji+mは、予め設定された基底ベクトル選択規則に従って選択されたアイデンティティ認証ビットストリングの量子状態準備基底である。
鍵量子状態の正しい測定基底を決定し、オリジナルの鍵を選択すること、
標準チャネルを介して鍵量子状態の正しい測定基底を公開すること、及び
ビット誤り率推定、誤り訂正及びプライバシー増幅プロセスによって最終共有量子鍵を得ること
の実行を継続することができる。
認証判断ユニットの出力結果が肯定である場合に、鍵量子状態の正しい測定基底を決定し、オリジナルの鍵を選択するように構成されたオリジナル鍵選択ユニットと、
標準チャネルを介して鍵量子状態の正しい測定基底を公開するように構成された正しい測定基底公開ユニットと、
ビット誤り率推定、誤り訂正及びプライバシー増幅プロセスによって最終共有量子鍵を得るように構成された送信機量子鍵取得ユニットと
を更に含んでもよい。
量子鍵合意要求をピアデバイスに送信するように構成された合意要求送信ユニットであって、この要求が送信機のアカウント情報を含む、合意要求送信ユニットと、
ピアデバイスによって送信されたアカウント情報を受信するように構成されたアカウント情報受信ユニットと、
アカウント情報に従ってピアデバイスのアイデンティティを検証し、検証が失敗する場合に量子鍵配送プロセスを終了するように構成された第1のアイデンティティ認証ユニットと
を更に含んでもよい。
標準チャネルを介して、ピアデバイスによって送信された鍵量子状態の正しい測定基底を受信するように構成された正しい測定基底受信ユニットと、
オリジナルの鍵を選択し、ビット誤り率の取得、誤り訂正及びプライバシー増幅プロセスによって最終共有量子鍵を得るように構成された受信機量子鍵取得ユニットと
を更に含んでもよい。
ピアデバイスによって送信された鍵合意要求を受信するように構成された合意要求受信ユニットと、
要求内に含まれたアカウント情報に従ってピアデバイスのアイデンティティを検証するように構成された第2のアイデンティティ認証ユニットと
を更に含む。検証が失敗する場合には量子鍵配送プロセスを終了し、そうでない場合には受信機のアカウント情報をピアデバイスに送信する。
予め設定された異なる波長に従ってアイデンティティ認証量子状態情報及び鍵量子状態情報を区別するように構成された情報区別サブユニットと、
予め設定された基底ベクトル選択規則に従ってアイデンティティ認証量子状態情報の測定基底を選択するように構成されたアイデンティティ認証測定基底選択サブユニットと、
選択された測定基底を使用することにより、アイデンティティ認証量子状態情報を測定して、内部に光子が検出されない部分を除去することにより、アイデンティティ認証情報を得るように構成されたアイデンティティ認証情報取得サブユニットと
を含む。
アイデンティティ認証情報から認証鍵を選択するように構成された認証鍵選択サブユニットと、
認証鍵の位置情報及び認証鍵で暗号化された予め設定された共有鍵をピアデバイスに送信するように構成された情報送信サブユニットと
を含み、認証鍵選択サブユニットは、
認証鍵としてアイデンティティ認証情報を選択するか、又は
アイデンティティ認証情報から異なる位置にあるビットをランダムに選択し、選択されたビットから構成されるビットストリングを認証鍵と見なす
ように構成される。
Claims (26)
- 量子鍵配送プロセスのためのアイデンティティ認証方法であって、
送信機により、予め設定された基底ベクトル選択規則に従ってアイデンティティ認証ビットストリングの準備基底を選択することと、
前記送信機により、前記アイデンティティ認証ビットストリングの量子状態及びランダム生成鍵ビットストリングの量子状態を含む量子状態情報を、異なる波長を使用することによって送信することであって、前記アイデンティティ認証ビットストリングが前記鍵ビットストリングにおいてランダムな位置で及びランダムな長さでインタリーブされる、送信することと、
受信機により、前記異なる波長及び前記予め設定された基底ベクトル選択規則に従って選択された測定基底に従って前記量子状態情報における受信された量子状態を測定して、前記アイデンティティ認証ビットストリングの前記測定からアイデンティティ認証情報を取得することと、
前記受信機により、前記測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報が前記予め設定された基底ベクトル選択規則と対応するかどうかを決定することと、
前記決定の結果が肯定である場合、
前記受信機により、前記アイデンティティ認証情報から受信機認証鍵を選択することと、
前記受信機により、前記測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報における前記受信機認証鍵の位置情報、及び前記受信機認証鍵で暗号化された予め設定された共有鍵を送信することと、
前記送信機により、受信された位置情報及び前記アイデンティティ認証ビットストリングに従って、対応する送信機認証鍵を選択することと、
前記送信機により、前記対応する送信機認証鍵による復号によって取得された前記予め設定された共有鍵が、予め設定されたローカル共有鍵と一致するかどうかを決定することと、
復号によって取得された前記予め設定された共有鍵が前記予め設定されたローカル共有鍵と一致しない場合に、前記量子鍵配送プロセスを終了することと
を含む、アイデンティティ認証方法。 - 前記受信機により、標準チャネルを介して、鍵量子状態を測定するための前記測定基底を公開することを更に含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記送信機が前記アイデンティティ認証ビットストリング及び前記ランダム生成鍵ビットストリングの前記量子状態情報を送信する前に、前記送信機及び前記受信機のそれぞれにより、標準チャネルを介して、予め設定されたアカウント情報を使用することによってアイデンティティ検証を行うことを更に含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記予め設定されたアカウント情報が識別情報及び証明書を含む、請求項3に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記予め設定された基底ベクトル選択規則が、前記量子状態情報におけるアイデンティティ認証ビットの位置に従って前記準備基底又は前記測定基底を選択することを含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記量子状態情報における前記アイデンティティ認証ビットの前記位置に従って前記対応する準備基底又は前記測定基底を選択することが、4を法とする前記量子状態情報における各アイデンティティ認証ビットの位置情報の異なる剰余結果に従って、対応する水平偏光基底、垂直偏光基底、左回り偏光基底、又は右回り偏光基底を選択することを含む、請求項5に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記受信機により、前記異なる波長及び前記基底ベクトル選択規則に従って選択された前記測定基底に従って前記量子状態情報における前記受信された量子状態を測定することが、
前記異なる波長に従ってアイデンティティ認証量子状態情報及び鍵量子状態情報を区別することと、
前記選択された測定基底を使用することにより、前記アイデンティティ認証量子状態情報を測定することと、
光子が検出されない前記選択された測定基底の部分を除去して、前記測定を通して前記アイデンティティ認証情報を取得することと
を含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記受信機によって測定された前記アイデンティティ認証情報と、期待される情報との間の差が予め設定された閾値未満である場合に、前記受信機によって測定された前記アイデンティティ認証情報が前記基底ベクトル選択規則と対応する、請求項7に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記受信機により、前記アイデンティティ認証情報から前記受信機認証鍵を選択することが、
前記受信機により、前記アイデンティティ認証情報を前記受信機認証鍵と見なすこと、又は
前記受信機により、前記アイデンティティ認証情報から異なる位置にあるビットをランダムに選択し、及び前記選択されたビットから構成されるビットストリングを前記受信機認証鍵と見なすこと
を含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記受信機により、前記測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報における前記受信機認証鍵の位置情報、及び前記受信機認証鍵で暗号化された前記予め設定された共有鍵を送信することが、前記受信機により、前記測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報における前記受信機認証鍵の位置情報と、予め設定された共有鍵と、前記受信機認証鍵で暗号化された補助認証情報とを送信することを含む、請求項1に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記送信機により、前記補助認証情報を復号することと、
前記送信機により、予め設定されたポリシーを前記補助認証情報に適用することによって取得された前記補助認証情報のバリアントを暗号化することと、
前記送信機により、標準チャネルを介して暗号化情報を送信することと、
前記受信機により、前記暗号化情報を受信することと、
前記予め設定されたポリシーに対応する方法で、前記受信された暗号化情報を復号することと、
前記復号によって取得された情報が前記補助認証情報のバリアントと一致するかどうかを決定することと
を更に含む、請求項10に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記予め設定されたポリシーが、
前記予め設定されたローカル共有鍵を使用することにより、暗号化動作を実行すること、又は
前記対応する送信機認証鍵を使用することにより、暗号化動作を実行すること
を含む、請求項11に記載のアイデンティティ認証方法。 - 量子鍵配送プロセスのためのアイデンティティ認証方法であって、
ピアデバイスから、鍵ビットストリング内にインタリーブされたアイデンティティ認証ビットストリングの量子状態を含む量子状態情報を受信することであって、前記アイデンティティ認証ビットストリング及び前記鍵ビットストリングが異なる波長を有する、受信することと、
前記異なる波長に基づいて前記アイデンティティ認証ビットストリングと前記鍵ビットストリングとを区別することと、
予め設定された基底ベクトル選択規則に従う測定基底を使用して、前記受信された量子状態を測定して、前記測定を通してアイデンティティ認証情報を取得することと、
前記取得されたアイデンティティ認証情報が前記予め設定された基底ベクトル選択規則と対応するかどうかを決定することと
を含む、アイデンティティ認証方法。 - 前記アイデンティティ認証ビットストリングが前記鍵ビットストリング内でランダムな位置にインタリーブされる、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記アイデンティティ認証ビットストリングがランダムな長さを有する、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記予め設定された基底ベクトル選択規則が、前記量子状態情報におけるアイデンティティ認証ビットの位置に従って基底を選択することを含む、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。
- 前記量子状態情報における前記アイデンティティ認証ビットの前記位置に従って前記基底を選択することが、4を法とする前記量子状態情報における各アイデンティティ認証ビットの位置情報の異なる剰余結果に従って、対応する水平偏光基底、対応する垂直偏光基底、対応する左回り偏光基底、又は対応する右回り偏光基底を選択することを含む、請求項16に記載のアイデンティティ認証方法。
- 測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報が前記予め設定された基底ベクトル選択規則と対応する場合に、前記アイデンティティ認証情報から受信機認証鍵を選択することと、
前記受信機認証鍵の位置情報及び前記受信機認証鍵で暗号化された予め設定された共有鍵を前記ピアデバイスに送信することと
を更に含む、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記アイデンティティ認証情報から前記受信機認証鍵を選択することが、
前記アイデンティティ認証情報を前記受信機認証鍵と見なすこと、又は
前記アイデンティティ認証情報から異なる位置にあるビットをランダムに選択し、前記選択されたビットから構成されるビットストリングを前記受信機認証鍵と見なすこと
を含む、請求項18に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記量子状態情報を受信する前に、
前記ピアデバイスから量子鍵合意要求を受信することと、
受信されたアカウント情報に従って前記ピアデバイスのアイデンティティを検証することと、
前記検証が失敗する場合に前記量子鍵配送プロセスを終了することと、
前記検証が成功する場合に受信機のアカウント情報を前記ピアデバイスに送信することと
を更に含む、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。 - 前記予め設定された基底ベクトル選択規則に従う前記測定基底を使用して前記量子状態情報における前記受信された量子状態を測定して、前記測定を通して前記アイデンティティ認証情報を取得することが、光子が検出されない前記測定された量子状態の部分を除去して、前記測定を通して前記アイデンティティ認証情報を取得することを更に含む、請求項13に記載のアイデンティティ認証方法。
- 量子鍵配送プロセスのためのアイデンティティ認証デバイスであって、
ピアデバイスから、鍵ビットストリング内にインタリーブされたアイデンティティ認証ビットストリングの量子状態を含む量子状態情報を受信するように構成された量子状態受信ユニットであって、前記アイデンティティ認証ビットストリング及び前記鍵ビットストリングが異なる波長を有する、量子状態受信ユニットと、
前記異なる波長及び予め設定された基底ベクトル選択規則に従って、前記受信された量子状態を測定して、前記測定を通してアイデンティティ認証情報を取得するように構成された量子状態測定ユニットと
を含む、アイデンティティ認証デバイス。 - 前記取得されたアイデンティティ認証情報が前記予め設定された基底ベクトル選択規則と対応するかどうかを決定するように構成された受信機認証ユニットを更に含む、請求項22に記載のアイデンティティ認証デバイス。
- 測定を通して取得された前記アイデンティティ認証情報が前記予め設定された基底ベクトル選択規則と対応する場合に、前記アイデンティティ認証情報から受信機認証鍵を選択し、
前記受信機認証鍵の位置情報及び前記受信機認証鍵で暗号化された予め設定された共有鍵を前記ピアデバイスに送信する
ように構成された情報送信ユニットを更に含む、請求項23に記載のアイデンティティ認証デバイス。 - 前記アイデンティティ認証ビットストリングが前記鍵ビットストリング内のランダムな位置にインタリーブされる、請求項22に記載のアイデンティティ認証デバイス。
- 前記アイデンティティ認証ビットストリングがランダムな長さを有する、請求項22に記載のアイデンティティ認証デバイス。
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