Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The Throughput Bottleneck of Quantum-Secure Communication Links: Analysis and Mitigation

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F24%3A00377616" target="_blank" >RIV/68407700:21230/24:00377616 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/TCOMM.2024.3394746" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/TCOMM.2024.3394746</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/TCOMM.2024.3394746" target="_blank" >10.1109/TCOMM.2024.3394746</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The Throughput Bottleneck of Quantum-Secure Communication Links: Analysis and Mitigation

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The use of quantum key distribution (QKD) to improve security may impact the quality of service (Qos) of high rate classical data links. The key generation process with an empty buffer can be modeled as a queuing system, and data throughput limits can be determined using queueing theory to assess the impact on the QoS. The proposed key generation model is based on an on-demand paradigm. Based on the results of this study, a discrete variable (DV)-QKD-secured link could be designed using the data rate bounds to guarantee a given QoS. Furthermore, we validate the derived bounds by comparing the theoretical derivations with simulations. We show that in a one-time-pad system, the achievable throughput approaches 0.59 times the secret key rate as the key length increases. In the case of a key scheme with key reuse, the throughput is asymptotically linear with the number of key reuses, and the slope of the curve corresponds to the secret key rate multiplied by a function of the protocol and channel characteristics. The analysis is carried out on optical fiber and free-space links.

  • Název v anglickém jazyce

    The Throughput Bottleneck of Quantum-Secure Communication Links: Analysis and Mitigation

  • Popis výsledku anglicky

    The use of quantum key distribution (QKD) to improve security may impact the quality of service (Qos) of high rate classical data links. The key generation process with an empty buffer can be modeled as a queuing system, and data throughput limits can be determined using queueing theory to assess the impact on the QoS. The proposed key generation model is based on an on-demand paradigm. Based on the results of this study, a discrete variable (DV)-QKD-secured link could be designed using the data rate bounds to guarantee a given QoS. Furthermore, we validate the derived bounds by comparing the theoretical derivations with simulations. We show that in a one-time-pad system, the achievable throughput approaches 0.59 times the secret key rate as the key length increases. In the case of a key scheme with key reuse, the throughput is asymptotically linear with the number of key reuses, and the slope of the curve corresponds to the secret key rate multiplied by a function of the protocol and channel characteristics. The analysis is carried out on optical fiber and free-space links.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20202 - Communication engineering and systems

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Transactions on Communications

  • ISSN

    0090-6778

  • e-ISSN

    1558-0857

  • Svazek periodika

    72

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    6416-6426

  • Kód UT WoS článku

    001340385300021

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85192148892