Entropy Transformation and Expansion with Quantum Permutation Pad for 5G Secure Networks

随机性 随机排列 伪随机置换 排列(音乐) 熵(时间箭头) 位反转置换 计算机科学 离散数学 数学 理论计算机科学 置换图 算法 对称群 量子力学 统计 物理 声学 图形
作者
Dafu Lou,Randy Kuang,Alex He
标识
DOI:10.1109/icct52962.2021.9657891
摘要

This paper proposes a quantum safe solution for 5G networks using a quantum permutation pad (or QPP) algorithm, originated from quantum computing logic gates or quantum permutation gates. All permutation gates form a unique permutation space, just like a classical key space. An n-bit permutation space consists of the entire 2 n ! permutation gates, or permutation matrices over its computational basis. The huge equivalent Shannon entropy of this permutation space would be a nice entropy source for information security. Kuang and Bettenburg in 2020 first proposed QPP and proved it to be the Shannon type of perfect secrecy. Here, we extend its capability of entropy transformations for distribution over the Internet to entropy expansions for 5G networks. We analyze the randomnesses following transformations and expansions with QPP, using industry randomness testing suites. Testing results confirm that QPP can maintain the original randomness of QRNG random numbers for transformations and expansions. Leveraging its strong diffusion capability, QPP may also improve the byte-level randomness of input random numbers.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
奋斗慕凝完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
初七发布了新的文献求助10
1秒前
小蛙完成签到,获得积分10
1秒前
研友_VZG7GZ应助六月采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
dde发布了新的文献求助10
2秒前
Cici发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
yuk完成签到,获得积分10
3秒前
OR完成签到,获得积分10
3秒前
李白发布了新的文献求助10
3秒前
健忘慕青完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
Yiaxuan发布了新的文献求助20
5秒前
qqq完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
living笑白发布了新的文献求助200
6秒前
pluto应助hehbkdls采纳,获得10
6秒前
6秒前
李爱国应助罗杰采纳,获得10
6秒前
爆米花应助cun采纳,获得10
6秒前
日尧发布了新的文献求助10
7秒前
down发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
共享精神应助HLS采纳,获得10
7秒前
8秒前
wanci应助黑质采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
高挑的易文完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
零度发布了新的文献求助20
10秒前
dde发布了新的文献求助10
11秒前
XXHH发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7517542
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9105484
关于积分的说明 19439223
捐赠科研通 7122615
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3254060
关于科研通互助平台的介绍 2422753
邀请新用户注册赠送积分活动 2240944