SCOPE: Segurança Quântica Sensível ao Contexto para Aprendizado Federado, Além do Superdimensionamento na Alocação de Chaves QKD

  • Adriano Maia UFBA / EMBRAPII CIMATEC
  • Isys Sant’Anna UFBA / EMBRAPII CIMATEC
  • Marcus Freire UFBA / EMBRAPII CIMATEC
  • Thiago Mello UFBA / EMBRAPII CIMATEC
  • Bruno Tardiole UNIFEI
  • Bruno Guazzelli UNIFEI
  • Dionisio Leite EMBRAPII CIMATEC
  • Maycon Peixoto UFBA

Resumo


A aplicação uniforme de Distribuição Quântica de Chaves (QKD) em Aprendizado Federado assume abundância de recursos criptográficos; contudo, implantações reais enfrentam taxas finitas de geração de chaves e contribuições heterogêneas dos clientes, tornando o superdimensionamento da segurança uma ineficiência sistêmica. Apresentamos o SCOPE, um framework escalável e sensível ao contexto que modela as chaves quânticas como um recurso restrito e aloca dinamicamente a proteção de acordo com o impacto dos clientes, a disponibilidade de chaves e critérios de equidade. Sua política permite proteção proporcional, superando regimes binários de segurança. Avaliado em um ambiente end-to-end que combina treinamento federado real com restrições de rede e QKD, o SCOPE reduz o consumo criptográfico em mais de 3×, praticamente elimina a escassez de chaves mesmo sob forte restrição e preserva a convergência e a robustez do modelo. Esses resultados demonstram que tratar a segurança quântica como uma variável de controle viabiliza um aprendizado federado quântico seguro, eficiente e escalável.

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Publicado
25/05/2026
MAIA, Adriano; SANT’ANNA, Isys; FREIRE, Marcus; MELLO, Thiago; TARDIOLE, Bruno; GUAZZELLI, Bruno; LEITE, Dionisio; PEIXOTO, Maycon. SCOPE: Segurança Quântica Sensível ao Contexto para Aprendizado Federado, Além do Superdimensionamento na Alocação de Chaves QKD. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 44. , 2026, Praia do Forte/BA. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2026 . p. 1261-1274. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2026.19925.

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