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  • Nouvelle authentification du réseau de télécommunication 5G utilisant la cryptographie quantique et post-quantique à clé dynamique
    Madaeti, 2019, vol 2, page 36-49

    Auteurs : Rakotondramanana R. S. Randriamitantsoa P. A

    Mots clés : 5G-AKA, QPQ-CD, QHT, QAT, Matlab

    FR :
    Pour s’authentifier au réseau, le protocole 5G-AKA (5G-Authentification Key Agreement) utilise une authentification mutuelle entre l’opérateur et l’utilisateur. Cependant, la connaissance de la clé maitresse permet de créer un réseau pirate pouvant capturer les trafics des utilisateurs. Le module QPQ-CD (Quantique et Poste Quantique à clé dynamique) consiste à modifier la norme de 3GPP en changeant la clé à chaque authentification. La partie Quantique sera formée par une technique de confusion QHT (Quantum Hilbert Transform) et QAT (Quantum Arnold Transform). La partie Post-Quantique se focalisera sur les méthodes de hachage multiple. Un optimisateur basé sur le changement d’un bit et un sélecteur basé sur la probabilité efficace perfectionnent le choix de la clé suivante. La probabilité efficace de la clé sera en fonction de probabilité d’extrémité, probabilité de proximité, probabilité de bit changé et probabilité de désordre ou entropie. Une des 5 approches de sélecteur et d’optimisateur de clé sera perfectionnée pour raffiner le résultat. En simulant sur Matlab plusieurs essais d’authentification, la probabilité d’extrémité et de proximité seront toutes les deux supérieures ou égales à 50% et peuvent atteindre jusqu’à 100%. La probabilité selon l’entropie est d’ordre de 100%.La probabilité de bit changé stagne sur 50%. La probabilité efficace de sélection en ce moment-là sera d’ordre de 50%.

    EN :
    To authenticate to the network, the 5G-AKA (5G-Authentication Key Agreement) protocol uses mutual authentication between operator and users. However, knowledge of the master key can create a hacker network for capturing traffic of users. The QPQ-CD module (Quantum and Post Quantum Cipherkey Dynamic) consists of modifying the 3GPP standard by adding a recurrent change of this key. The quantum part use QHT (Quantum Hilbert Transform) and QAT (Quantum Arnold Transform). The Post-Quantum part will focus on multiple hashing methods. An optimizer based on a one-bit change and an effective probability selector perfect the choice of the next key. The effective probability will be based on probability of extremity, probability of proximity, probability of a bit changed, and probability of disorder or binary entropy and probability of penalties. One of the 5 approaches of selectors and key optimizer will be perfected to refine the result.On MATLAB, the probability of the extremity and proximity will both be greater than or equal to 50% until 100%. The probability in case of binary entropy and disorder will be close to 100%. The probability of bit change is always at 50%. The effective probability of selection at this time will be greater than 50%.

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