【手続補正書】
【提出日】平成30年10月30日(2018.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子鍵配信の方法であって、
ランダムビットストリームの量子状態を送信または受信し、およびそれを測定基底ベクトルと比較することによって、同じ基底ベクトルのビットストリームを獲得するステップと、
予め決められた方式に従ってプライバシー増幅に関連付けられたパラメータ情報および初期鍵を、誤り訂正の後に前記獲得されたビットストリームから抽出するステップと、
前記抽出されたパラメータ情報に基づいて、前記初期鍵を入力として使用してプライバシー増幅アルゴリズムを実行して、共有量子鍵のセットを獲得するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームを獲得する前に、代替のチャネルを通じて前記量子鍵配信に参加する他のデバイスを認証するプロセスを開始するステップと、
前記他のデバイスが認証にパスすることに失敗した場合には、前記方法を終了するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パラメータ情報を抽出し、およびプライバシー増幅に関連付けられた初期鍵を獲得する前に、前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームの情報の部分を、前記量子鍵配信に参加する他のデバイスのビットストリームの情報の部分と比較して、量子チャネル送信に対するセキュリティー状況を特徴付けるパラメータ値を計算するステップと、
前記セキュリティー状況を特徴付ける前記パラメータ値が、予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定するステップと、
前記パラメータ値が、前記予め決められた安全しきい値よりも大きい場合には、前記方法を終了し、そうでない場合には、比較において使用された前記基底ベクトルの前記ビットストリームの前記情報の前記部分が除去された後に前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリーム上で誤り訂正を実行するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記量子チャネル送信のセキュリティー状況を特徴付ける前記パラメータ値は、前記量子チャネル送信のビット誤り率およびさまざまな攻撃のリスク確率を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記セキュリティー状況を特徴付ける前記パラメータ値が、予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定するステップは、
前記ビット誤り率およびさまざまな攻撃の前記リスク確率の加重和が、予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定するステップ、または
前記ビット誤り率およびさまざまな攻撃のリスク確率のうちのいずれかが、予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定するステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
パラメータ情報を抽出し、および初期鍵を獲得する前に、プライバシー増幅モードを選択するための参照データについて、代替のチャネルを通じて他のデバイスと交渉するステップと、
プライバシー増幅モードの予め決められたグループから前記プライバシー増幅モードを選択するステップであって、前記選択は、前記ビット誤り率、リスク確率、および参照データに関連付けられた因子に基づく、ステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
予め決められた方式に従ってプライバシー増幅に関連付けられたパラメータ情報および初期鍵を、誤り訂正の後に前記獲得されたビットストリームから抽出するステップは、前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームから、前記プライバシー増幅モードに対応しているパラメータ情報および初期鍵を抽出するステップを含み、
前記抽出されたパラメータ情報に基づいてプライバシー増幅アルゴリズムを実行するステップは、前記抽出されたパラメータ情報に基づく前記プライバシー増幅モードに対応しているプライバシー増幅アルゴリズムの実行を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記参照データは、暗号化されることになる前記参照データのセキュリティーレベルを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プライバシー増幅モードは、ハッシュアルゴリズムまたはシフトアルゴリズムに基づくことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記プライバシー増幅モードに対応している前記パラメータ情報は、ハッシュアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードが選択された場合には、鍵の長さ、ハッシュ関数係数ごとのバイナリービットの数、初期鍵からの傍受位置、ならびにハッシュ関数シリアルナンバーまたはハッシュ関数次数および係数を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記プライバシー増幅モードに対応している前記パラメータ情報は、シフトアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードが選択された場合には、鍵の長さ、鍵シフトアルゴリズムナンバー、鍵シフト方向、および鍵シフト数を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ハッシュアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードが選択された場合には、前記抽出されたパラメータ情報に基づいて、前記初期鍵を入力として使用してプライバシー増幅アルゴリズムを実行して、共有量子鍵のセットを獲得するステップは、
予め決められた方式で、前記プライバシー増幅モードを実行するために使用される実際のパラメータ値に前記パラメータ情報を変換するステップと、
ハッシュ関数ナンバーまたはハッシュ関数次数およびハッシュ係数を含んでいる実際のパラメータのグループの中から前記対応するハッシュ関数を選択するステップと、
ハッシュ関数係数ごとのバイナリービットの前記数、ならびに前記初期鍵からの傍受位置に基づいて前記初期鍵からストリングを生成するステップと、
前記共有量子鍵を計算するために、前記選択されたハッシュ関数に対する入力として前記生成されたストリングを使用するステップと、
前記鍵の長さに基づいて前記共有量子鍵をグループ化するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
プライバシー増幅アルゴリズムを実行して、および共有量子鍵を獲得する前に、代替のチャネルを通じて前記量子鍵配信に参加する他のデバイスに、前記選択されたプライバシー増幅モードを確認するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
代替のチャネルを通じて前記量子鍵配信に参加する他のデバイスに、前記選択されたプライバシー増幅モードを確認するステップと、
予め決められたデジタルコーディングフォーマットを使用して前記選択されたプライバシー増幅モードを確認するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
量子鍵配信のための装置であって、
ランダムビットストリームのコーディングされた量子状態を送信し、および測定基底ベクトルと比較して、同じ基底ベクトルのビットストリームを獲得するためのビットストリーム取得モジュールと、
予め決められた方式で誤り訂正の後に前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームから、パラメータ情報を抽出し、およびプライバシー増幅に関連付けられた初期鍵を獲得するためのパラメータ抽出モジュールと、
前記パラメータ情報に基づいて、前記獲得された初期鍵を入力として使用してプライバシー増幅アルゴリズムを実行および共有量子鍵を獲得するためのプライバシー増幅モジュールと
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記ビットストリーム取得モジュールのオペレーションの前に、前記量子鍵配信に参加する他のデバイスを認証し、
前記他のデバイスが認証に失敗した場合に前記量子鍵配信を終了する
ための認証モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記パラメータ抽出モジュールのオペレーションの前に、前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームの情報の部分を、前記量子鍵配信に参加する他のデバイスの前記ビットストリームの前記情報の部分と比較し、および量子チャネル送信のセキュリティー状況を特徴付けるパラメータ値を計算するためのセキュリティーパラメータ計算モジュールと、
セキュリティー状況を特徴付ける前記パラメータ値が、予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定するためのしきい値判定モジュールと、
前記しきい値判定モジュールからの出力が肯定的である場合に前記デバイスのオペレーションを終了するためのオペレーション終了モジュールと、
前記しきい値判定モジュールの出力が肯定的でない場合に、前記比較に対する前記情報の前記部分が取り除かれた後に前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリーム上で誤り訂正を実行するための誤り訂正モジュールと
をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記セキュリティーパラメータ計算モジュールによって計算された前記パラメータ値は、ビット誤り率およびさまざまな攻撃のリスク確率であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記しきい値判定モジュールは、
前記ビット誤り率および前記リスク確率の加重和が予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定し、
前記ビット誤り率およびリスク確率のうちのいずれかが予め決められた安全しきい値よりも大きいかどうかを判定する
ために使用されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記パラメータ抽出モジュールのオペレーションをトリガーする前に、プライバシー増幅モードを選択するための参照データについて、代替のチャネルを通じて前記他のデバイスと交渉するためのモードパラメータ交渉モジュールと、
プライバシー増幅モードの予め決められたグループから前記プライバシー増幅モードを選択するためのモード選択ユニットであって、前記選択は、前記ビット誤り率、リスク確率、および、前記モードパラメータ交渉モジュールによって出力された参照データに関連付けられた因子に基づく、モード選択ユニットと
をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記パラメータ抽出モジュールは、前記同じ基底ベクトルの前記ビットストリームから、パラメータ情報を抽出し、および前記プライバシー増幅モードに対応している初期鍵を獲得するために使用され、ならびに前記プライバシー増幅モジュールは、前記パラメータ情報に基づく前記プライバシー増幅モードに対応しているプライバシー増幅アルゴリズムを実行するために使用されることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
モード選択モジュールによって選択された前記プライバシー増幅モードは、ハッシュアルゴリズムまたはシフトアルゴリズムに基づくプライバシー増幅モードであることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
対応するパラメータは、前記モード選択モジュールがハッシュアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードを選択した場合、鍵の長さ、ハッシュ関数係数ごとのバイナリービットの数、初期鍵からの傍受位置、ハッシュ関数シリアルナンバー、またはハッシュ関数次数および係数を含んでいるパラメータのグループの中から選択されることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
対応するパラメータは、シフトアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードを前記モード選択モジュールが選択した場合、鍵の長さ、鍵シフトアルゴリズムナンバー、鍵シフト方向、およびシフト数を含んでいるパラメータのグループの中から選択されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ハッシュアルゴリズムに基づく前記プライバシー増幅モードが選択された場合には、前記プライバシー増幅モジュールは、
予め決められた方式で、前記プライバシー増幅アルゴリズムを実行するための実際のパラメータ値に前記パラメータ情報を変換するための実際のパラメータ変換サブモジュールと、
ハッシュ関数シリアルナンバー、ハッシュ関数次数、およびハッシュ係数を含んでいる実際のパラメータのグループに従って前記対応する実際のハッシュ関数を選択するためのハッシュ関数選択サブモジュールと、
ハッシュ関数係数ごとのバイナリービットの前記数、および初期鍵からの傍受位置に基づいて前記初期鍵からストリングを生成し、ならびに前記共有量子鍵を計算するために前記選択されたハッシュ関数に対する入力として前記生成されたストリングを使用するための共有鍵生成サブモジュールと、
前記鍵の長さに基づいて前記共有量子鍵をグループ化するための共有鍵グループ化サブモジュールと
を含むことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記プライバシー増幅モジュールのオペレーションをトリガーする前に、代替のチャネルを通じて前記量子鍵配信に参加する前記他のデバイスに、前記選択されたプライバシー増幅モードを確認するためのモード確認モジュール
をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
前記モード確認モジュールは、予め決められたデジタルコーディングフォーマットを使用して代替のチャネルを通じて前記他のデバイスに、前記選択されたプライバシー増幅モードを確認するために使用されることを特徴とする請求項２６に記載の装置。