What kind of noise guarantees security for the Kirchhoff-Loop-Johnson-Noise key exchange?
本文是对我们最近一篇关于Kirchhoff-Law-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换系统中噪声特性分析的补充[Gingl and Mingesz，PLOS ONE 9（2014）e96109，doi：10.1371/journal.pone.0096109]。在这里，我们使用纯粹的数学统计推导来证明，只有正态分布与特殊的缩放可以保证安全。我们的结果与早期的物理假设一致[Kish，Phys. Lett. A 352（2006）178 - 182，doi：10.1016/j.physleta.2005.11.062]。此外，我们已经进行了数值模拟表明，通信显然是不安全的噪声属性的选择不当。本文没有考虑使用时间和相关性分析来防止攻击。
2014-05-06 cs.CR
Kirchhoff-Law Johnson Noise Meets Web 3.0: A Statistical Physical Method of Random Key Generation for Decentralized Identity Protocols
本文提出利用基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）统计物理方法生成真正随机密钥，用于创建去中心化标识符（DID）并附加到以太坊区块链，以消除Web 3.0中伪随机密钥生成所需的额外计算能力。
2023-12-28 cs.CR
Deterministic Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise Secure Key Exchange Protocol
本文证明了Kirchhoff定律约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换机的脆弱性，以妥协的随机数发生器（S），即使这些随机数是用来产生的噪声模仿爱丽丝和鲍勃的电阻的约翰逊噪声。所示的攻击是确定性的，因为Eve对Alice和/或Bob的随机数的了解基本上是确定性的。此外，除了极少发生的可忽略不计的随机等待时间和验证时间之外，不需要进行统计评价。我们探讨两种情况。在第一种情况下，夏娃知道爱丽丝和鲍勃的随机噪声。我们表明，在这种情况下，夏娃可以快速破解的安全密钥位使用欧姆定律。在另一种情况下，夏娃只知道鲍勃的随机噪音。然后Eve首先可以通过使用欧姆定律来学习Bob的电阻值。因此，她将具有与Bob相同的知识，因此在比特交换时段结束时，她将知道Alice的比特。
2020-12-08 cs.CR
Analysis of an attenuator artifact in an experimental attack by Gunn-Allison-Abbott against the Kirchhoff-law-Johnson-noise (KLJN) secure key exchange system
Gunn-Allison-Abbott（GAA）最近的一篇论文[L. J. Gunn等人，Scientific Reports 4（2014）6461]认为基尔霍夫定律-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换系统可能经历严重的信息泄漏。在这里，我们反驳他们的结果，并证明GAA的论点随之而来的一个严重的设计缺陷，在他们的系统。具体地，衰减器将单个基尔霍夫环路分成两个耦合环路，这是不正确的操作，因为单个环路对于KLJN系统中的安全性是必不可少的，因此GAA声称的信息泄漏是微不足道的。另一个后果是，一个完全防御的KLJN系统将无法正常工作，因为它内置了针对主动（入侵）攻击的电流比较防御。在本文中，我们破解GAA的计划通过一个基本的电流比较攻击，产生可以忽略不计的错误概率夏娃，即使没有平均的相关时间的噪声。
2014-11-04 cs.CR
Duality on the Thermodynamics of the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Scheme
本研究提出在VMG-KLJN安全密钥交换方案中于零电压交叉点采样电流的对偶方法，成功检测到非平衡系统中的信息泄露，证实了热平衡对实现无条件安全的必要性。
2025-06-02 cs.CR
Physical uncloneable function hardware keys utilizing Kirchhoff-law-Johnson-noise secure key exchange and noise-based logic
弱物理不可克隆功能（WPUF）加密密钥意味着硬件制造商可以克隆密钥，但其他任何人都无法做到这一点。强物理不可克隆功能（SPUF）加密密钥意味着即使是硬件制造商也无法克隆密钥。在本文中，首先我们引入了一个具有内在动态随机性的“超”强PUF，它不仅不可克隆，而且在每次使用过程中通过无条件安全的密钥交换更新为独立的密钥（具有新的随机性）。该解决方案利用基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）的方法进行动态密钥更新和一个一次性密码本的安全密钥的挑战/响应过程。安全密钥存储在芯片上的闪存中，以提供防篡改和非易失性存储器，在待机模式下具有零功率要求。显示了简化的PUF密钥：在第一次运行期间使用KLJN协议的强PUF，以及在其剩余寿命期间或直到其被重新初始化为止，用于质询/响应的基于噪声的逻辑（NBL）超空间向量串验证方法。最后，最简单的PUF使用NBL而不使用KLJN，因此它可以由制造商克隆，而不是由其他任何人克隆。
2013-07-26 cs.CR
Random Number Generator, Zero-Crossing, and Nonlinearity Attacks against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Protocol
本文提出了三种针对KLJN方案的新型攻击。第一种攻击类型是基于受损的RNG。第一次RNG攻击是确定性的。首先，夏娃知道这两种噪音。她可以通过欧姆定律和一位的权力，在一小部分的位交换期。第二，Eve只知道Bob的噪声，所以她可以通过欧姆定律学习Bob的电阻值，并在比特交换周期结束时学习Alice的电阻。她也可以使用排除法。第二次RNG攻击是统计性的。首先，夏娃对爱丽丝和鲍勃的噪音有部分了解。她可以通过在她的噪声和线路中测量的噪声之间取最高的互相关，以及通过在她的噪声和Alice/Bob的噪声之间取最高的互相关来破解比特。第二，夏娃只知道爱丽丝的噪音的一部分。她仍然可以破解钻头，但在钻头交换期之后。第二种攻击类型是基于热力学。以前，KLJN方案需要热平衡。然而，Vadai等人在（Nature）Science Reports中展示了一种修改的方案，其中存在非零热噪声，但系统抵抗所有已知的攻击。我们利用线电流和电压之间的重合事件，并表明存在非零信息泄漏。一旦热平衡恢复，系统就再次完全安全。最后一种攻击类型是基于噪声发生器的非线性。我们探讨了在第二和第三阶失真的影响。它表明，1%的失真导致一个显着的信息泄漏。我们还表明，降低有效温度的结果在KLJN计划接近完美的安全性。
2021-12-16 cs.CR cs.SY eess.SY
Statistical Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Protocol
本文介绍并论证了四种新的针对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的统计攻击。这些攻击利用Alice/Bob站点上的受损随机数生成器。研究了Alice/Bob和Eve的探测噪声之间的偏相关性，即Eve对Alice和Bob的探测噪声的知识是有限的，但不是零。我们探讨双边的情况下，夏娃有部分知识的爱丽丝和鲍勃的随机数发电机。结果表明，在这种情况下，夏娃可以破解的安全密钥位，她的探测噪声和测量的电压噪声在电线之间的最高互相关。她还可以通过在她的噪声电压和她对Alice/Bob的噪声电压的评估之间取得最高的互相关来破解安全密钥位。然后，我们探讨单方面的情况下，夏娃只有爱丽丝的随机数发生器，因此只有这些噪音（爱丽丝和夏娃）的部分知识。在这种情况下，Eve仍然可以破解安全密钥位，但对于足够低的错误概率，她需要使用整个位交换周期进行攻击。KLJN密钥交换方案的安全性与其他协议类似，需要随机数生成器输出对于Eve是真正随机的。
2021-10-06 cs.CR
Critical analysis of the Bennett-Riedel attack on secure cryptographic key distributions via the Kirchhoff-law-Johnson-noise scheme
最近，Bennett和Riedel（BR）（http：//arxiv.org/abs/1303.7435v1）认为热力学在Kirchhoff定律-Johnson-noise（KLJN）经典物理密码交换方法中不是必需的，试图反驳KLJN方案的安全性。他们试图通过引入一种具有两个电池和两个开关的无耗散确定性密钥交换方法来证明这一点。在本文中，我们首先表明，BR的计划是非物理的，它的假设的一些元素违反了安全通信的基本协议。我们所有的分析都是基于一个技术上无限的夏娃，它具有无限精确和快速的测量，只受物理学和统计学定律的限制。对于非理想情况和主动（入侵）攻击，测量持续时间和统计误差之间的不确定性原则使得Eve不可能提取密钥，无论她测量的准确性或速度如何。为了证明热力学和噪声对安全性至关重要，我们以10种不同的方式通过被动攻击100%成功地破解了BR系统，并证明了相同的破解方法对于采用约翰逊噪声提供热力学第二定律支持的安全性的KLJN方案不起作用。我们还提出了一个批判性的分析，其他一些索赔BR，例如，我们证明了他们的方程描述零安全不适用于KLJN计划。最后，我们给出了数学安全性证明的每一个BR-攻击对KLJN计划，并得出结论，信息论（无条件）安全的KLJN方法尚未成功地挑战。
2013-10-20 cs.CR
Kirchhoff Meets Johnson: In Pursuit of Unconditionally Secure Communication
本文探讨了利用噪声实现无条件安全通信，介绍了基于热噪声的 KLJN 安全密钥交换方案，并与 QKD 方案比较，还探索了空中传输噪声信号在隐蔽无线通信中的潜力。
2024-06-26 cs.CR cs.IT eess.SP
Random-resistor-random-temperature Kirchhoff-law-Johnson-noise (RRRT-KLJN) key exchange
本文介绍了两种新的Kirchhoff定律-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥分配方案，它们是原KLJN方案的推广。第一种是随机电阻（RR-）KLJN方案，使用随机电阻，其值选自准连续集。众所周知，自从KLJN概念产生以来，这样的系统可以在密码学中工作，因为Alice和Bob可以从测量中计算未知的电阻值，但是RR-KLJN系统在先前的出版物中没有被解决，因为它被认为是不切实际的。现在讨论它的原因是第二种方案，随机电阻随机温度（RRRT-）KLJN密钥交换，受到Vadai，Mingesz和Gingl最近论文的启发，其中安全性被证明在非零功率流下保持。在RRRT-KLJN安全密钥交换方案中，电阻及其温度都是连续随机变量。我们证明了RRRT-KLJN方案的安全性可以在非零潮流下获胜，因此保证安全性的物理定律不是热力学第二定律，而是涨落耗散定理。Alice和Bob知道他们自己的电阻和温度，并且可以根据测量的电线中的电压、电流和功率流数据来计算通信信道另一端的电阻和温度值。然而，夏娃不能确定这些值，因为对她来说，有四个未知量，而她只能建立三个方程。RRRT-KLJN方案具有几个优点，并使所有以前对KLJN方案的攻击无效或不完整。
2015-10-01 cs.CR cs.ET
Information theoretically secure, enhanced Johnson noise based key distribution over the smart grid with switched filters
我们介绍了一个协议，可重构的过滤器系统，以创建非重叠的单回路在智能电网中的基尔霍夫定律约翰逊（类）噪声安全密钥分发系统的实现。该协议是有效的一维放射状网络（链状电力线），这是典型的电力公司和客户之间的配电网络。分析了协议的速度（所需的步骤数）与网格大小的关系。当适当推广时，这样的系统有可能在任意几何尺寸的智能电网上实现无条件安全的密钥分发。
2013-06-15 cs.CR
Notes on Recent Approaches Concerning the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise-based Secure Key Exchange
我们批判性地分析了[Physics Letters A 373（2009）901-904]中的结果和主张。我们表明，在模拟中出现的强大的安全漏洞只是一个文物，而不是由“多次反射”。由于在信号最短波长5%的电缆长度处不存在波模式，因此不存在波来反射它。在高波阻抗限制下，模拟中使用的条件严重非物理（要求电缆直径比已知宇宙的测量尺寸大28000倍），结果是由于非物理值而产生的建模伪影。在低电缆阻抗限值下，观察到的伪影是由于违反了推荐（和测试）条件，忽略了电缆电容限制，并使用了比推荐长约100倍的电缆，而没有电缆电容补偿装置。我们实现和分析了刘的循环器的一般电路，并确认它们在概念上是安全的，对被动攻击。我们引入了一个不对称的，更强大的版本没有反馈回路。然后我们通过主动攻击来破解所有这些系统：基于循环器的中间人攻击。最后，我们分析了所提出的方法，以提高安全性，只丢弃高风险位。我们指出了不同类型的高风险比特之间的差异，并显示了一些简单的密钥交换协议的这种策略的不足。
2009-06-30 cs.CR physics.class-ph physics.gen-ph
Enhanced secure key exchange systems based on the Johnson-noise scheme
本文介绍了Kirchhoff-Law-Johnson-（like）-Noise（KLJN）经典物理安全密钥交换方案的七个新版本和一个新的具有实际完美安全性的瞬态协议。虽然这些实际改进为非理想条件提供了逐步增强的安全性和/或速度，但提供安全性的基本物理定律保持不变。在“智能”KLJN（iKLJN）方案中，Alice和Bob利用了这样一个事实，即他们不仅确切地知道自己的电阻值，而且还知道他们自己的噪声的随机时间函数，这是他们在将其馈送到环路之前产生的。在“多”KLJN（MKLJN）系统中，Alice和Bob具有公开已知的不同电阻器的相同集合，其具有关于其组合的位解释的适当的、公开已知的真值表。在“密钥化”KKLJN（KKLJN）系统中，通过使用与先前共享的密钥的安全通信，Alice和Bob共享适当的时间相关的真值表，用于在生成下一个密钥期间的每个安全比特交换步骤的电阻器情况的比特解释。其余四个KLJN方案是上述协议的组合，以协同增强安全属性。这些是：“智能多重”（iMKLJN）、“智能键控”（iKKLJN）、“键控多重”（KMKLJN）和“智能键控多重”（iKMKLJN）KLJN密钥交换系统。最后，我们介绍了一个新的瞬态协议，提供实际完美的安全性，没有隐私放大，这是不需要在实际应用中，但它是为了正在进行的讨论。
2013-04-12 cs.CR cs.ET
Totally Secure Classical Communication Utilizing Johnson (-like) Noise and Kirchoff's Law
提出了一种绝对安全、快速、廉价、健壮、免维护和低功耗的通信方案。信息位的状态由两个电阻值表示。发送器和接收器都有这样的电阻可用，它们在每个时钟周期开始时随机选择其中一个电阻并将其连接到通道。可以观察到热噪声电压和电流，但基尔霍夫定律仅提供二阶方程。当发送器侧和接收器侧的实际电阻值不同时，传送安全位。然后，二阶方程产生两个电阻值，但窃听者无法确定电阻器的实际位置，也无法找出发送者比特的状态。接收者知道发送者有他的比特的逆，类似于量子纠缠。窃听者可以解码消息，如果她为每个比特在电线中注入电流，并测量两个方向上的电压变化和电流变化。然而，通过这种方式，她被发现的第一位，她解码。当通信不以隐身为目标时，应使用适当的外部噪声发生器来代替热噪声。
2006-02-13 cs.CR physics.class-ph physics.gen-ph
Man in the middle and current injection attacks against the KLJN key exchanger compromised by DC sources
这项研究解决了一个新的问题，关于Kirchhoff-Law-Johnson-Noise（KLJN）方案的安全性受到Alice和Bob处的DC源的影响：这些寄生源对主动攻击（如中间人（MITM）攻击或电流注入攻击）的影响是什么？令人惊讶的答案是，寄生DC源实际上增加了系统的安全性，因为在MITM攻击的情况下，它们更容易发现窃听。在某些情况下，Eve可以修复此缺陷，但随后问题被简化为KLJN方案免疫的原始MITM攻击，这已经在前面得到了证明
2020-04-03 cs.CR cs.SY eess.SY
Securing vehicle communication systems by the KLJN key exchange protocol
我们回顾了车载通信网络的安全要求，并提供了一些典型的通信安全解决方案的关键评估。我们还提出了一种新的无条件安全的车载通信架构，利用基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）的密钥分配方案。
2014-07-09 cs.CR
On KLJN-based secure key distribution in vehicular communication networks
在前一篇论文中[Fluct。噪音快报，13（2014）1450020]我们介绍了一种具有基于基尔霍夫定律-约翰逊噪声（Kirchhoff-Law-Johnson-Noise，KLN）密钥分发方案的无条件安全密钥交换的车辆通信系统。在本文中，我们解决了安全的KLJN密钥捐赠车辆。此KLJN密钥捐赠解决方案通过使用嵌入路面中的路边密钥提供商设备逐车道执行。给出了KLJN密钥生存期的计算方法。该密钥寿命取决于汽车密度，并给出了车辆通信网络的KLJN密钥寿命的上限。
2015-01-07 cs.CR
A Static-Loop-Current Attack against the KLJN Secure Key Exchange System
提出了一种针对Kirchhoff定律-Johnson-Noise（KLJN）密钥分发系统的新的攻击方法。该攻击是基于利用寄生直流电压源的环路。在实际系统中，由于接地回路和/或电磁干扰（EMI），在低频限制下经常存在相关情况，特别是当通信距离较远时。令人惊讶的是，通常的基于电流/电压比较的防御方法暴露了主动攻击或寄生特征（例如允许信息泄漏的导线电阻），但在这里不起作用。攻击被成功证明。提出了针对它的防御方法。
2018-10-03 cs.CR
Time synchronization protocol for the KLJN secure key exchange scheme
信息理论上安全的基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）密钥交换方案，类似于量子密钥分配（QKD），也可能容易受到时钟攻击，其中Eve接管了信道中时钟同步的控制。本文介绍了一种适用于Alice和Bob的时间同步协议，该协议能够抵抗任意时间延迟攻击，包括对称和非对称攻击。我们提出并探讨了KLJN系统的时钟同步的各种方式，并提出了一个最终的协议，保持时间和硬件的完整性下任意攻击。
2022-07-14 cs.CR quant-ph
Current injection and voltage insertion attacks against the VMG-KLJN secure key exchanger
本文展示了Vadai，Mingesz和Gingl（VMG）- Kirchhoff-Law-Johnson-Noise（KLJN）密钥交换器（Nature，Science Report 5（2015）13653）对两种主动攻击的脆弱性。的安全漏洞产生的事实，即有效的驱动阻抗是不同的HL和LH的情况下的VMG-KLJN计划，而理想的KLJN计划，他们是相同的。针对这些攻击，给出了两种防御方案，但每种方案只能防御其中一种攻击，而不能同时防御两种攻击。理论结果得到了计算机模拟的证实。
2022-11-13 cs.CR
AC Loop Current Attacks Against The KLJN Secure Key Exchange Scheme
提出了一种新的对Kirchhoff-Law-Johnson-Noise（KLJN）安全密钥交换方案的攻击。该攻击利用Alice或Bob端的寄生（周期性）AC电压源。由于交流接地回路和电磁干扰（EMI），存在这种情况。在低频情况下，该过程是以前基于DC接地回路的攻击的一般形式。在高频情况下，利用线电压的功率谱。在低频率和高频率情况下都证明了攻击。针对攻击的防御协议也进行了讨论。
2020-05-22 cs.CR eess.SP
Facts, myths and fights about the KLJN classical physical key exchanger
本文论述了基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）的经典统计物理密钥交换方法和调查的批评-往往源于缺乏了解其基本前提或其他错误-和我们的相关反应对这些，往往是非物理的，索赔。其中一些攻击是有效的，但是，扩展的KLJN系统仍然受到保护，可以抵御所有攻击，这意味着其无条件的安全性不会受到影响。
2014-08-18 cs.CR cs.ET
Unconditionally secure credit/debit card chip scheme and physical unclonable function
基于物理学的Kirchhoff定律-Johnson-noise（KLJN）密钥交换为信用卡/借记卡芯片认证和支付提供了一种新的简单的不可克隆系统。该方案的密钥交换、认证和通信都是无条件安全的，因此无论是基于数学的攻击还是基于概率的攻击都无法破解该方案。卡中芯片和终端之间的欧姆连接和短接线长度构成了KLJN协议的理想设置，即使是最简单的版本也为信用卡/借记卡芯片和物理不可克隆功能的应用提供了前所未有的安全性和隐私性。
2016-07-20 cs.CR cs.ET
Current Injection Attack against the KLJN Secure Key Exchange
基尔霍夫-约翰逊-噪声（Kirchhoff-law-Johnson-noise，KLJN）方案是一种基于经典统计物理定律的统计/物理安全密钥交换系统，提供无条件的安全性。我们使用LTSPICE工业电缆和电路模拟器来模拟一个主要的主动（侵入式）攻击，电流注入攻击，对理想和实际的KLJN系统，分别。我们表明，两个安全增强技术，即瞬时电压/电流比较方法，和一个简单的隐私放大方案，独立有效地消除信息泄漏，并成功地保持系统的无条件安全。
2016-04-01 cs.CR cs.ET physics.class-ph
Transient Attack against the KLJN Secure Key Exchanger
我们证明了理想的基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）密钥交换机对瞬态攻击的安全漏洞。当Alice和Bob在每个时钟周期开始时将导线连接到他们选择的电阻器时，瞬变开始。瞬态攻击发生在很短的时间内，在从Alice和Bob的末端反射的瞬态混合在一起之前。信息泄漏是由于Eve（窃听者）监视电缆并分析这段时间内的瞬态。我们将展示这样一个瞬时攻击，然后我们介绍一个防御协议来防止攻击。计算机模拟表明，应用该防御方法后，信息泄漏变得微不足道。
2023-02-11 cs.CR
Information Networks Secured by the Laws of Physics
本文综述了基于经典统计物理定律、基尔霍夫定律和广义约翰逊噪声方程的安全密钥交换方法的研究现状。我们讨论了这些方案的主要特点和优势，特别是与量子加密相比，并分析了其实现的一些技术挑战。最后，我们概述了如何使用现有的和目前使用的有线线路，如电力线，电话线，互联网线路，实现无条件安全的信息网络的一些想法。
2012-02-10 cs.CR quant-ph
Perspective -- On the thermodynamics of perfect unconditional security
一个安全的密钥分配（交换）方案是无条件安全的，如果它是不可破解的任意技术改进的计算能力和/或任何新的算法的发展。目前只有两类实验实现和测试的无条件安全密钥分发技术：量子密钥分发（QKD），量子密码学的基础，它利用量子物理光子特性;和基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）系统，它是基于经典统计物理（波动耗散定理）。本文的重点是KLJN系统的实际情况。在所有的原始作品中，所提出的KLJN方案需要通信方的设备之间的热平衡来实现完美的安全性。然而，Vadai等人在（Nature）Science Reports 5（2015）13653中示出了修改的方案，其中在各方之间存在非零热噪声能量流，然而系统似乎抵抗所有已知的攻击类型。我们针对他们的系统引入了一种新的攻击类型。新的攻击利用线电流和电压之间的重合事件。我们表明，有非零的信息泄漏对Escherichia滴管，即使在理想化的条件下。一旦热平衡恢复，系统又变得完全安全。总之，完美的无条件安全需要热平衡。
2021-05-26 cs.CR cs.SY eess.SY
Cable Capacitance Attack against the KLJN Secure Key Exchange
Kirchhoff定律-Johnson-（类）-噪声（KLJN）密钥交换系统的安全性是基于经典统计物理的涨落耗散定理。类似于量子密钥分配，在实际情况下，由于构建元素的非理想性，存在小的信息泄漏，这可以通过隐私放大或其他技术来减轻，从而保持无条件（信息论）安全性。在本文中，工业电缆和电路模拟器LTSPICE被用来验证由于KLJN中的非理想性之一，寄生（电缆）电容的信息泄漏。仿真结果表明，隐私放大和/或电容杀手（电容补偿）的安排可以有效地消除泄漏。
2015-10-26 cs.CR cs.ET physics.class-ph
Comments On "A New Transient Attack On The Kish Key Distribution System"
Gunn、Allison和Abbott（GAA）最近发表的IEEE Access Paper提出了一种新的针对Kirchhoff定律-Johnson噪声（KLJN）安全密钥交换系统的瞬态攻击。攻击是有效的，但很容易为KLJN系统建立防御。在这里，我们注意到，GAA的论文包含了几个关于安全措施和经典物理中函数连续性的无效声明。这些缺陷在我们的论文中得到了澄清，其中我们还强调，KLJN系统的新版本对所有现有的攻击都具有免疫力，包括GAA的攻击。
2016-05-27 cs.CR
Resource requirements and speed versus geometry of unconditionally secure physical key exchanges
网络连通性的不断增强以及网络攻击的数量和复杂程度的不断增加，都说明了无条件安全密钥交换的迫切需要。量子密钥分配（QKD）和基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）是信息理论上安全的两个概念。然而，这些概念需要对等（P2P）网络中的主机之间的专用连接，这可能是不切实际的和/或成本过高的。一种实用且成本有效的方法是使每个主机与其他主机共享它们各自的电缆，使得两个远程主机可以实现安全的密钥交换，而不需要额外的电缆或密钥交换器。在这篇文章中，我们分析了成本的复杂性，电缆，关键交换机，并在星形网络所需的时间。我们提到了星型网络的可靠性，并将其与其他网络几何结构进行了比较。我们还设想了一个协议和方程的安全位交换周期的数量需要在一个星形网络。然后，我们概述了其他网络的几何形状和权衡的可能性，似乎有趣的探索。
2015-04-24 cs.CR
Generalized DC loop current attack against the KLJN secure key exchange scheme
研究了一种新的对基尔霍夫定律-约翰逊噪声（Kirchhoff Law Johnson Noise，KLJN）安全密钥分发系统的攻击方法，该方法在Alices和Bobs两端引入未知的寄生直流电压源.本文是我们早期的调查与单端寄生源的推广。假设夏娃不知道的寄生源的值，一个新的攻击，利用寄生直流电压源产生的电流，介绍。该攻击是数学分析和演示的计算机模拟。简单的防御方法对攻击显示。早期的防御方法仅基于Alice和Bob的端子处的电流/电压数据的比较在这里是无用的，因为导线电流和电压在两端是相等的。然而，更昂贵的版本的早期防御方法，这是基于现场系统模拟和比较与测量，有效地工作。
2019-09-30 cs.CR cs.ET
On the security of key distribution based on Johnson-Nyquist noise
我们指出，基什的基于噪声的加密协议的安全性的参数依赖于一个非物理的无波限制，如果认真对待，将防止任何相关性的用户之间的发展。我们介绍了一个无噪声版本的协议，也有虚幻的安全性在无波限制，表明噪声和热力学没有发挥重要的作用。然后，我们一般证明，经典的电磁协议不能建立一个秘密的密钥之间的两方分离的时空区域完全监视的窃听者。我们注意到，原始协议的Kish是容易受到被动的时间相关攻击，即使在准静态的限制。最后，我们表明，这种类型的协议可以在实践中对窃听者与嘈杂的监控设备是安全的。在这种情况下，安全性是Maurer和Wolf发现的一个直接后果，即在窃听者的噪声至少部分独立于用户噪声的广泛情况下，可以通过公开讨论从相关随机变量中提取密钥。
2013-03-29 cs.CR cs.IT math.IT
Semigroup-homomorphic Signature
针对半群上安全同态签名的公开问题，本文首次提出半群同态签名方案，证明其基于SIS问题难解性且紧致安全，还扩展出可保证隐私的格上线性半群同态签名方案。
2025-03-21 cs.CR
Transient Attacks against the VMG-KLJN Secure Key Exchanger
本文将针对理想 KLJN 框架均方电压/电流瞬态攻击的防御协议分别用于 HL 与 LH 情形以加固 VMG-KLJN 密钥交换器，仿真表明信息泄漏可降至可忽略水平。
2023-09-29 cs.CR
Unconditionally secure computers, algorithms and hardware, such as memories, processors, keyboards, flash and hard drives
在需要特别安全性的情况下，基尔霍夫环路约翰逊（类）噪声密码可以容易地集成在现有类型的数字芯片上，以便在计算机或其他数据处理器系统内的硬件处理器、存储器芯片、硬盘和其他单元之间提供安全的数据通信。安全的密钥交换可以在第一次运行时进行，并且系统可以在稍后以认证方式随机更新密钥以防止中间人攻击。密钥可以存储在通信芯片单元内的闪速存储器中的隐藏随机地址处，以及由安全线路连续生成但从未实际使用的其他随机位。因此，即使系统被拆卸，并且窃听者可以直接访问单元之间的通信线路，或者即使她试图使用中间人攻击，也不能提取任何信息。破解代码的唯一方法是学习芯片结构，理解机器码程序，并通过访问工作芯片的适当内部端口来读取运行过程中的信息。然而，这种攻击需要额外的资源，甚至可以通过密码锁定来禁止。可以以类似的方式提供商业算法对盗版的无条件安全性。
2008-04-24 cs.CR physics.gen-ph
A Distributed Computing Perspective of Unconditionally Secure Information Transmission in Russian Cards Problems
考虑了$A$通过被窃听者$C$偷听到的公共通告向$B$秘密发送信息的问题。为了通过确定性协议来实现这一点，它们的输入必须是相关的。相关输入使用一副牌来表示。存在公知的签名$(a,b,c)$，其中$n = a + b + c + r$和$A$得到一副$n$卡中的$a$卡，$B$得到$b$卡，而$C$得到$c$卡。使用确定性协议，$A$根据她的手来决定其通告。利用编码理论、Johnson图和加法数论中的技术，从分布式计算理论出发，分析了$A$需要发送的信息量，同时防止$C$学习到一手牌.在一个极端，即广义的俄罗斯牌问题中，$B$希望学习$A$的所有牌，而在另一个极端，$B$希望学习$A$的牌。
2020-09-28 cs.CR cs.DC cs.DM
Unconditionally Secure Wireless-Wired Ground-Satellite-Ground Communication Networks Utilizing Classical and Quantum Noise
针对卫星通信安全及量子计算等高级威胁，提出将基于经典物理的KLJN方案用于地-星网络，对比QKD验证其在成本、复杂度、环境适应性上的优势，为无条件安全通信提供实用替代方案。
2025-06-11 cs.CR
On the "cracking" scheme in the paper "A directional coupler attack against the Kish key distribution system" by Gunn, Allison and Abbott
最近，Gunn，Allison和Abbott（GAA）[http：//arxiv.org/pdf/1402.2709v2.pdf]提出了一种利用电磁波窃听Kirchhoff-law-Johnson-noise（KLJN）安全密钥分配的新方案.我们证明了在以前的文件[Fluct。噪音快报13（2014）1450016]，GAA的数学模型是非物理的。在这里，我们分析了GAA的破解方案，并表明，在无损失电缆的情况下，它提供的窃听信息比早期的（Bergou）-Scheuer-Yariv均方攻击少[Kish LB，Scheuer J，Phys. Lett. A 374（2010）2140 - 2142]，而其在有损电缆的情况下没有提供信息。我们还研究了GAA声称的在实验上能够区分两个相对方差差小于10 ^-8的高斯噪声的分布的能力（仅使用几个相关时间的统计数据）。通常，这种区别需要数亿次的相关性才能被观察到。我们确定了几个潜在的实验文物作为不良KLJN设计的结果，这可能导致GAA的断言：确定性电流由于杂散谐波分量引起的接地回路，直流偏移，混叠，非高斯功能，包括非线性和其他非理想的发电机，和时间导数性质的GAA的计划，往往会提高所有这些文物。
2014-06-26 cs.CR cs.ET
Comments on the "Generalized" KLJN Key Exchanger with Arbitrary Resistors: Power, Impedance, Security
在（自然）科学报告5（2015）13653中，Vadai，Mingesz和Gingl（VMG）介绍了一种新的基尔霍夫定律-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换器，该交换器使用4个任意电阻器（而不是原始系统中形成2个相同电阻器对的2个任意电阻值）进行操作。他们指出，在这个新的VMG-KLJN，非零功率流的非平衡系统中，两个（HL和LH）位值交换过程中的安全性与原始KLJN方案一样强。此外，他们声称，在实际条件下，他们的VMG-KLJN协议“支持更强大的攻击保护”。首先，我们研究了具有4个任意电阻的VMG-KLJN系统的功率流和热平衡问题。然后，我们介绍了一种新的KLJN协议，允许从4个电阻器中任意选择3个电阻器，同时通过利用第4个电阻器的特定值和为交换的（HL和LH）位值设置的二进制温度，在交换单个位期间仍然以零功率流运行。然后，我们表明，在一般情况下，KLJN计划与2个以上的任意电阻（包括我们的新协议上述）容易受到4个新的被动攻击，利用电缆中的寄生电容和电感，而原来的KLJN计划是自然免疫这些新的攻击。这些攻击所利用的安全漏洞的核心是HL和LH情况下的不同线路电阻。因此，与上面引用的声明和权利要求相反，实际的VMG-KLJN系统比原始的KLJN方案更不安全。我们引入另一个2，修改，非平衡KLJN系统，以消除对一些-但不是所有-这些攻击的脆弱性。然而，这样做的代价是第四电阻器的选择的任…
2020-10-08 cs.CR
