Труды Московского физико-технического института

Существуют ли риски протокола BB84

Зар Ни Аунг, Chan Myae Hein

Published Jan 1, 2018• 0 citations

Abstract

Используется стратегия атаки для протокола распределения ключей BB84 в квантовой криптографии, мы называем эту стратегию, использующую свойство квантовой нелокальности косвенной копирующей атакой. Возможно, в соответствии с этой стратегией, квантовые криптографические протоколы BB84 подвержены риску и может ли подслушивающее устройство точно получить информацию между законными пользователями без обнаружения? В ответе на этот вопрос используются атаки расщепления фотонного числа (PNS), которые обнаруживаются с определенной степенью уверенности, максимизируя квантовую пропускную способность системы без каких-либо дополнительных затрат.

Related papers

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТОКОЛА BB84 В СИСТЕМЕ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ

Maksud Khamidov Maxmudovich

В статье изучается математическая модель оценки эффективности протокола BB84 в системе квантового распределения ключей. Основное внимание уделено параметрам канала, вероятности регистрации фотона, уровню ошибок и итоговой длине секретного ключа. Для описания процесса использованы выражения, связывающие длину оптического канала, коэффициент затухания, среднее число фотонов, эффективность детектора и вероятность темнового отсчёта. Такой подход позволяет заранее оценить поведение QKD-системы без проведения сложного физического эксперимента. В работе показано, что даже простая модель BB84 даёт полезную картину: рост длины канала снижает вероятность регистрации, а темновые отсчёты заметно влияют на качество ключа. Модель может использоваться в учебных и предварительных инженерных расчётах.

Jun 9, 20260 citations

ГИБРИДНЫЙ КВАНТОВО-КЛАССИЧЕСКИЙ ПОДХОД ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАЗЕМНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

И.Н. Карцан, Аверьянов Виталий Сергеевич

В статье представлены принципы построения сетевых шифраторов, а также идеи классических атак на них. Произведена постановка задачи распределения общего секрета и выявлены плюсы и минусы общепризнанных подходов в квантовой криптографии. Описаны принципы квантового распределения ключей. Приведены основные понятия квантовой криптографии и описан один из вариантов конструкции и реализации системы квантового распределения ключей. Рассмотрены возможные атаки на криптографические системы с протоколами: BB84, SARG04 BB84 (42), B92, DPS, COW, E91 и Decoy state QKD. Выявлен ключевой недостаток квантовой криптографии и предложен метод его устранения посредством возможного введения процедуры биометрической идентификации. Сформулирован и кратко описан один из наиболее распространенных видов атаки Man in the Middle, MITM ( человек посередине ) и возможные способы его предотвращения и противодействия. Отмечаются основные ограничения существующих систем квантового распределения ключей и приводятся области возможного их применения. Рассматривается задача построения быстродействующего шифратора, работающего с использованием квантовых ключей встраиваемых микропроцессорных систем с программируемой логикой. Описывается архитектура, принципы построения ключевой системы, протоколы обмена данными, возможность квантового шифрования и имитозащиты ключа. Приводятся полученные на макете характеристики шифратора. Описывается перспективная задача построения географически распределенной квантовой сети. The article presents the principles of building network encoders, as well as the ideas of classical attacks on them. The statement of the problem of the distribution of the shared secret is carried out, and the pros and cons of generally accepted approaches in quantum cryptography are revealed. The principles of quantum key distribution are described. The basic concepts of quantum cryptography are presented and one of the options for the design and implementation of a quantum key distribution system is described. Possible attacks on cryptographic systems with protocols are considered: BB84, SARG04 BB84 (4 2), B92, DPS, COW, E91 and Decoy state QKD. A key shortcoming of quantum cryptography has been identified and a method has been proposed for its elimination through the possible introduction of a biometric identification procedure. One of the most common types of attacks Man in the Middle, MITM (man in the middle) and possible methods of struggle and counteraction are described and briefly described. The main limitations of the existing systems of quantum key distribution are noted and areas of possible application are given. We consider the problem of constructing a high-speed encoder working using quantum keys of embedded microprocessor systems with programmable logic. The architecture, principles of building a key system, data exchange protocols, quantum encryption and key protection are described. The characteristics of the encoder obtained on the layout are given. The perspective problem of constructing a geographically distributed quantum network is described.Index terms: critical information infrastructure, information security, cryptographic protection of the information, systems approach, protective measures.

Южно-Сибирский научный вестникDec 20, 20192 citations

Автоматизированный поиск полуволнового напряжения на фазомодуляторе интерферометра системы квантового распределения ключей

Зуфар Галиуллаевич Кузубаев

В работе рассматривается задача определения оптимального напряжения для фазомодулятора, используемого в одном из плеч интерферометра системы квантового распределения ключей. Основной целью является достижение точного фазового сдвига, необходимого для корректной работы протокола BB84. Решение задачи осуществляется путём аппроксимации зависимости изменения фазы от приложенного напряжения.

Jan 1, 20230 citations

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ КЛЮЧА ШИФРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА КВАНТОВОЙ КРИПТОГРАФИИ

O. Yu. Gorbadey, А. Зеневич, А. Соловьев

Представлена реализованная система передачи секретного ключа, основанная на работе протокола квантовой криптографии BB84. Определены параметры и характеристики данной системы. Формируемые ключи проверены на случайность по стандартам NIST.

LAST MILE RussiaSep 29, 20220 citations

Обобщение атаки разделением по числу фотонов и ее эффективность при применении к протоколу квантовой криптографии на боковых частотах

Dmitry Anatolevich Kronberg

Протоколы квантовой криптографии на когерентных состояниях представляют интерес из-за простоты практической реализации. Но доказательство стойкости против всех атак для таких протоколов может быть непростым из-за затухания в линии связи, которое может быть использовано перехватчиком. В этой работе строится атака на протокол квантовой криптографии на боковых частотах, которая обобщает атаку разделением по числу фотонов. Анализируется эффективность атаки, в том числе в условиях отсутствия у перехватчика квантовой памяти.

ZhETF Pisma RedaktsiiuJan 1, 20250 citations

Аксиально-симметричные пучки Эрмита-Гаусса и протокол ВВ84 на их основе для канала квантовой криптографии Космос-Земля

А. Л. Соколов, V. M. Petrov, Vladimir Y. Venediktov +1 more

В работе приводится описание системы передачи квантовой информации с помощью пучков Эрмита-Гаусса, образованных векторной суперпозицией мод Эрмита-Гаусса с индексами 10 и 01. Показано, что аксиальная поляризационная симметрия таких пучков, не чувствительная к поворотам относительно оптической оси, является предпочтительной для космических систем квантовой криптографии и может быть использована при модификации известного протокола ВВ84. Обсуждается возможность как создания, так и детектирования таких пучков для передачи поляризационного протокола при помощи четырех аксиально-симметричных поляризационных устройств на основе радиального поляризатора.

Photonics RussiaNov 13, 20232 citations