AK-15 بروتوكول توزيع المفاتيح الكمومية

تحية لكل من قادته الرغبة في التعرف على أحد بروتوكولات التشفير الكمي ، حيث إن الظهور المحتمل لجهاز كمبيوتر كمي في المستقبل القريب سيعرض للخطر العديد من أساليب التشفير الحالية.

في الوقت الحالي ، تم اقتراح بروتوكولات ، يمكنك العثور على تحليل مفصل لها على Habré ، لكن يمكنني أن أوصيك بمقال به نظرة عامة جيدة: انقر هنا .

تجدر الإشارة إلى أن الميزة المميزة لـ AK-15 هي وجود المصادقة بين المستخدمين الشرعيين.

المقدمة

البروتوكول المعني ، الذي اقترحه خالد عليتي وعبد البسط أبو شقرة في عام 2015 ، يحدد التفاعل بين أصدقائنا القدامى أليس وبوب. ستتألف اتصالاتهم من عدة مراحل مترابطة ، وسيُطلب من القراء في مرحلة ما الموازاة بسبب استخدام عدة قنوات اتصال مختلفة.

برنامج تعليمي صغير:

المرحلة الأولى

بادئ ذي بدء ، لدى أليس نصًا عاديًا يجب تمريره إلى بوب. يجب أولاً تحويله إلى تمثيل بت ، ثم إلى بتات كمومية ( كيوبت ):

نص عادي -> تمثيل بت -> A حيث A متجه في مساحة حالة هيلبرت ثنائية الأبعاد

بعد التحولات التي تم إجراؤها على النص العادي ، يتم إدخال الكيوبتات الناتجة عن طريق أليس في المثلث السفلي من المصفوفة (DM) (كما في الصورة أدناه) ، ويتم إدخال نفس الكيوبتات في المثلث العلوي ، ولكن بطريقة عشوائية. سيتم استخدام هذه العناصر العشوائية كحالات خاطئة في مرحلة الاتفاق بين المشتركين الشرعيين (يمكن دراستها في المقالة الأصلية). علاوة على ذلك ، يتطلب تكافؤ كل سطر ، يتم ملء القطر الرئيسي. توفر طريقة ملء الجدول هذه حماية إضافية ضد الهجمات مع القسمة على عدد الفوتونات - PNS

مصفوفة DM التي تملأها أليس (أخضر - أرقام الخطوط الأصلية ، أصفر - عدد الأسطر في الرسالة المرسلة))

, . ( ),  I_kubit,    , (|×> |+>) . 

- , .

-

4- -

I_epr :

(t1,t2)- , ,  I_epr. N - ( ). DM, . p, , .S - , , . R - , .

:

-

, , - I_epr

• ,

• .

• , :

• AC- , B- .

,

• , , (00,01,10 11) ( ),

( I_epr),   , . n- (SSK) n- ,  XOR. .

I_epr( ), I_kubit (|×> |+>) 4- ( ). ( ) . , I_kubit . QBERT( ), I_epr.

: Man-In-Middle(MIMA)  The Intercept-Resend Attacks. .

:

بدأ أليس وبوب أولاً اتصال EPR بتبادل التشابك. إذا نجحت ، فسيبدأ الطرفان في تبادل الكيوبتات لإنشاء مفتاح سري. بعد استلامه للصف الأول _kubit  ، _بنى بوب المصفوفة ، وباستخدام الصف مع مؤشرات R ، فإنه يستعيد DM الصحيح. ويقوم بالتحقيق الأول عن طريق إدخال سلسلة تماثل في مصفوفة ، ثم يعد كل صف لمعرفة ما إذا كان تكافؤًا أم لا. إذا كان هناك سطر فردي ، فيجب التحقق من وجود أخطاء فيه. إذا نجح كل شيء ، فسيتم إنشاء مفتاح سري n-qubit (SSK).

مقال المؤلف