| 研究課題/領域番号 |
21K11870
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 会津大学 |
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研究代表者 |
Anh・T Pham 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (80404896)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | Quantum key distribution / Free-space optics / Satellite communications / Security attack / BBM92 Protocol / FSO / QKD / Quantum Key Distribution / Satellite / Free-Space Optics (FSO) / Wireless networks |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Classical key distribution protocols, which are based on the mathematical complexity of cryptography techniques, can be soon compromised. Capitalizing on the law of quantum physics, QKD has been considered as a promising method with proved implementations for fixed networks. This proposal aims to study the proposal of QKD systems for wireless networks based on the FSO technology and high-altitude platforms. We focus on solving both fundamental theory as well as system, protocol designing issues to achieve a reliable and efficient key distribution method for the future wireless networks.
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| 研究成果の概要 |
本プロジェクトは非コヒーレント検波を適用することで衛星CV-QKDの新しい設計を提示した。また衛星ベースのFSOシステムの設計と応用に関する課題に取り組んだ。次にLEO衛星とGEO衛星を利用した量子もつれに基づく新しいFSO/QKDシステムを提案した。そして既存のGEOとLEO衛星を利用した日本のQKDネットワークの事例について実現可能性を調査した。またGEO衛星を秘密鍵源としLEO衛星を複数の無線ユーザの中継ノードとするグローバル規模のFSO/QKDネットワークの新しい設計を提案した。最後に、既存のQKDプロトコルに比べてスペクトル効率が高い新しい変調信号ベースのQKDプロトコルを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は5G以降の無線ネットワークパラダイムにおいて自動運転車両など遠隔通信においての安全な無線通信をサポートする衛星ベースのFSO通信の設計と開発を提案する。計算技術の急速な進歩により数学的複雑さに基づく従来の鍵配送プロトコルはすぐに危険にさらされる可能性がある。量子物理学の法則を利用する量子鍵配送は固定ネットワークで実証済みで実装を備えた有望な方法とされている。私たちはFSOとHAPSの光無線技術に基づく無線ネットワーク用の量子鍵配送システムの提案を目指している。私たちは信頼性が高く効率的な鍵配送方法を実現するために基礎理論とシステム、プロトコル設計の問題の両方に重点を置いている。
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