1 / 30

Принципы квантовой криптографии

Принципы квантовой криптографии. и перспективы развития. Е . Гомонай Национальный технический университет Украины «КПИ». План. Принципы квантовой механики Идея квантовой криптографии Возможные атаки Перспективы развития. Криптография.

caldwell-flores
Download Presentation

Принципы квантовой криптографии

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Принципы квантовой криптографии и перспективы развития Е. Гомонай Национальный технический университет Украины «КПИ»

  2. План • Принципы квантовой механики • Идея квантовой криптографии • Возможные атаки • Перспективы развития

  3. Криптография • Математическиеметоды защиты информации: “кто-то не сможет” или “кто-то не успеет”. • Физическиеметоды защиты информации: “никто не сможет” и “никто не успеет”. Энигма

  4. Распределение ключей

  5. Qubit = Quantum bit Бит Кубит

  6. 0 0 0 0 1 Измерение состояния p0=1 p1=0  0 p0=1/2  ? p1=1/2 A B

  7. Генерация ключа

  8. Общение по классич. каналу

  9. При генерация ключа А и В • Обмениваются фотонами (квантовый канал) • Сверяют базисы (классический канал) • Сверяют часть кубитов (классический канал) • Уровень ошибок  наличие хакера • Коррекция ошибок  ключ

  10. Квантовая атака: подмена B A p0  1 p1 0 X Ошибка в 25% случаев, детектируется

  11. Альтернативный подход Сепарабельные • Перепутанные (несепарабельные)

  12. 1B 0B B AB 0A A 1A

  13. Перепутанные состояния

  14. Полезные свойства • Внутренние (квантовые) корреляции: PA(0)=PB(1) • Внешняя стохастичность PA(0)=PA(1)=1/2 • Хрупкость при измерении

  15. В Мусор А Сканирование Оригинал Перепутанная пара Обмен квантовой информацией Копия

  16. ЭОМ ГСЧ ГСЧ Часы Часы Rb Rb Альтернативный протокол: Е92 Источник фотонов Богдан Анюта Поляризатор Классический канал связи

  17. Безопасность квантовой криптосистемы 1 – стандартная безопасность (надежность оборудования) 2- устойчивость к квантовым атакам 3- физическая утечка (оптическая петля)

  18. Типы квантовых атак • «Украсть» лишний фотон: • Перехватить сигнал+ подмена • Добавить вспомогательную частицу Отражаются на квантовом уровне

  19. Защищенность протоколов • Разрушающее измерение (считывание) • Принцип неопределенности • Перепутанность • Низкий уровень шумов

  20. Физическая атака Детектор!

  21. Детектирование 1 фотона

  22. Хакеры Nature Photonics4, 686 - 689 (2010) Hacking commercial quantum cryptography systems by tailored bright illumination Lars Lydersen, Carlos Wiechers, Christoffer Wittmann, Dominique Elser, Johannes Skaar & Vadim Makarov http://www.iet.ntnu.no/groups/optics /qcr/hacking-commercial-quantum- cryptography-2010/

  23. Идея «ослепления»

  24. Инструкция для хакера

  25. Перспективы развития • Протоколы на когерентных состояниях (супераддитивность канала) • Прямой секретный обмен сообщениями • Увеличение дальности • Передача квантовой информации через атмосферу

  26. Тогда спасибо за внимание! Вопросы есть?

  27. Что, действительно хакнули? Z L Yuan, J F Dynes and A J Shields. Avoiding the Detector Blinding Attack on Quantum Cryptography

  28. «Зоопарк» протоколов • ВВ84 – поляризация фотонов • Модификация – фазы • Е92 – перепутанные состояния • COW – когерентные состояния

  29. Квантовая коровка, COW Клик! Считывание DB Клик! DM1 Проверка: Клик! DM2 DM1 - 0  Клик! - 1 0 - D DM1 0+

  30. Протокол Е92: перепутанные состояния Кодирование А |0A |1B+ |1A |0B В |0A |0B+ |1A |1B Считывание

More Related