Game-Theoretic Security Analysis of Quantum Networks

Raß, Stefan; Schartner, Peter

doi:10.1109/icqnm.2009.26

Cited by 11 publications

(8 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the quantum cryptography area, the problem network topology design to optimally support QKD has received attention in [11], [12], [13], [14]. Such considerations are justified and substantiated by previous findings [3] that multipath transmission is actually a necessity for confidential conversation (cf.…”

Section: A Related Work and Contributionmentioning

confidence: 59%

“…That gap motivated this work, as it poses the question for the minimal extension to a given graph to permit MPT in the sense as [6], [5], [7] and others attempt it. References [12], [13], [14] studied and classified the problem as at least NP-hard, which in turn motivates our search for approximations rather than exact solutions.…”

Section: A Related Work and Contributionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Complexity of Network Design for Private Communication and the P-vs-NP Question

Raß¹

2014

IJACSA

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-We investigate infeasibility issues arising along network design for information-theoretically secure cryptography. In particular, we consider the problem of communication in perfect privacy and formally relate it to graph augmentation problems and the P-vs-NP-question. Based on a game-theoretic privacy measure, we consider two optimization problems related to secure infrastructure design with constraints on computational efforts and limited budget to build a transmission network. It turns out that information-theoretic security, although not drawing its strength from computational infeasibility, still can run into complexity-theoretic difficulties at the stage of physical network design. Even worse, if we measure (quantify) secrecy by the probability of information-leakage, we can prove that approximations of a network design towards maximal security are computationally equivalent to the exact solutions to the same problem, both of which are again equivalent to asserting that P = NP. In other words, the death of public-key cryptosystems upon P = NP may become the birth of feasible network design algorithms towards information-theoretically confidential communication.

show abstract

Section: A Related Work and Contributionmentioning

confidence: 59%

Section: A Related Work and Contributionmentioning

confidence: 99%

Complexity of Network Design for Private Communication and the P-vs-NP Question

Raß¹

2014

IJACSA

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Darunter Ansätze über Mehrwege-Übertragung [16,23], theoretische Betrachtungen von Kanälen mit "unbeschränkter" Länge [14] und Sicherheitsanalysen von Systemen mit nicht-vertrauenswürdiger Hardware [1]. Darunter Ansätze über Mehrwege-Übertragung [16,23], theoretische Betrachtungen von Kanälen mit "unbeschränkter" Länge [14] und Sicherheitsanalysen von Systemen mit nicht-vertrauenswürdiger Hardware [1].…”

Section: Weitere Entwicklungenunclassified

Quantenkryptographie

Raß¹,

Schartner²

2010

DuD

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Quantenkryptographie Überblick und aktuelle entwicklungenQuantenkryptographie gilt als Schlüsseltechnologie der kommenden Jahrzehnte. Über 20 Jahre hat die Evolution von der Idee bis zu den ersten Prototypen gedauert, die bereits heute demonstrieren, dass zukünftige Netzwerke mit hoher Sicherheit optisch sein werden. Die Autoren geben -anknüpfend an einen DuD-Beitrag aus 2002 [10] -einen Überblick über Theorie und Praxis heutiger Quantennetzwerke. EinleitungDie Grundidee der Verschlüsselung besteht darin, eine (meist mathematische) Transformation auf die zu übertragende Nachricht anzuwenden, welche nur von einem ausgewählten Empfänger rückgängig gemacht werden kann. Im Falle symmetrischer Verfahren besitzt der Empfänger das Wissen über einen geheimen Schlüssel, während der Empfänger bei asymmetrischen Verfahren durch eine gewisse Fähigkeit ausgezeichnet ist. Diese Fähigkeit besteht in der Möglichkeit, ein gegebenes (fixes) mathematisches Problem effizient zu lösen und beruht meistens -ähnlich wie bei symmetrischen Verfahrenauf einem bestimmten geheimen Wissen. Unberechtigten Empfängern wird hier- ResümeeAusgehend von den Prognosen eines vorangehenden Artikels über Quantenkryptographie [10] kann man heute sagen, dass die Technologie die kryptographische Praxis in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum durchaus verändert hat. Innerhalb von nur 20 Jahren konnte ein bis Abbildung 5 | Topologie des DARPA Quantennetzwerk-PrototypsKarte © OpenStreetMap contributors, CC-BY-SA 1 0 ,2 k m 2 km 1 mi

show abstract

“…Of course, this assumption is dramatic and most surely not correct, but as we seek to assure the quality of decisions against all scenarios, it turns out as a sharp worst-case scenario sketch. This is made explicit in the following result: Proposition 4.1 (Rass & Schartner (2009)). Let Γ =( N, PS, H) with N = {1, 2}, PS = {PS 1 , PS 2 }, and H = x T Ay, x T By ) be a bi-matrix game with game-matrices A ∈ R |PS 1 |×|PS 2 | , B ∈ R |PS 2 |×|PS 1 | for player 1 (honest) and player 2 (adversary), respectively.…”

Section: Matrix-gamesmentioning

confidence: 99%