Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Математические вопросы криптографии

Key distribution. Episode 1: Quantum menace

Grigory Borisovich Marshalko, V I Rudskoi

Published Jun 1, 2020• 0 citations
Publisher

Abstract

Изучается возможность применения атак со связанными ключами к средствам криптографической защиты информации с гибридными ключевыми системами, в которых сеансовый ключ строится по долговременному ключу и ключу, вырабатываемому протоколом квантового распределения ключей (КРК). Для случая покоординатного сложения по модулю 2 квантового и долговременного ключей исследуется влияние компрометации квантового ключа на безопасность системы. Показано, что для многих систем КРК вероятность восстановления квантового ключа злоумышленником близка к 1. Это приводит к увеличению вероятности успеха при применении атаки со связанными ключами. Поэтому предлагается для обновления ключей использовать функции выработки производных ключей.

DOI
10.4213/mvk324

Related papers

Key Features of Continuous-Variable Quantum Key Distribution Protocols

Московский технический университет связи и информатики, Evgenii V. Burlakov, Александр В. Коробов +1 more

В работе рассмотрены ключевые особенности протоколов квантового распределения ключей на непрерывных переменных. Обоснована мотивация изучения и разработки методов квантовой криптографии. Выделены основные моменты, присущие протоколам на непрерывных переменных, и проведена их классификация по различным признакам, особенностям и вариантам реализации. Подробно рассмотрен пример протокола с дискретной модуляцией и регистрацией сигнала по средствам балансного гомодинного детектирования. Приведена классификация атак на квантовый протокол. Дана общая характеристика методам постобработки. Обозначена роль шумов, и рассмотрены подходы к оценке уровня секретности, которые применимы для протоколов на непрерывных переменных. В заключении приведены основные выводы касательно текущего статуса данной проблемы, а также определены аспекты, которые требуют дальнейшего изучения.

Radioelectronics Nanosystems Information Technologies•Apr 24, 2024•0 citations

Quantum key distribution as a promising method of cryptographic information security

В. В. Савчук

В статье рассматривается квантовое распределение ключей (QKD) как перспективный метод криптографической защиты информации. Обоснована актуальность применения квантовой криптографии в условиях развития квантовых вычислений, способных снизить устойчивость классических алгоритмов. Описаны принципы работы QKD, включая использование кубитов и протокол BB84. Проанализированы основные преимущества метода, такие как независимость от вычислительных ресурсов и возможность обнаружения перехвата, а также ограничения, связанные с технической реализацией. Сделан вывод о высокой перспективности технологии для обеспечения безопасности передачи данных.

•Jan 1, 2026•0 citations

Принцип квантового распределения ключей по оптическому волокну на основе временных сдвигов TB-кубитов

Задорин Анатолий Семенович, Махорин Дмитрий Алексеевич

Показана возможность физической реализации схемы квантового распределения ключей по оптоволоконному каналу связи на основе временного кодирования двух- и трехуровневых однофотонных квантовых состояний. Предложено использование сдвигов ТВ-кубитов (time-bin qubit) в качестве защищенных кодовых комбинаций, передаваемых по квантовому каналу, а для регистрации – соответствующих кутритов, приготавливаемых в разбалансированных интерферометрах Маха – Цендера. Указано на возможность усиления защищенности кодовых комбинаций за счет учета информации о состоянии базисов кубитов и статистики их состояний. Разработана программная модель временного кодирования ТВ-кубитов по протоколу ВВ84, приведены результаты расчетов, подтверждающих реализуемость указанного принципа.

•Jan 1, 2016•0 citations

КРИТЕРИИ ИНТЕГРАЦИИ СИСТЕМ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

И. Д. Булыгин, Н. С. Добрынин, И. П. Афанасьев +1 more

В статье рассматриваются подходы к интеграции систем квантового распределения ключей в телекоммуникационные сети. На основе анализа зарубежных и отечественных исследований выделены основные архитектурные варианты внедрения QKD и предложен набор критериев их сопоставления, включающий дальность связи, доверенность промежуточных узлов, совместимость с действующей инфраструктурой, экономическую приемлемость и эксплуатационную управляемость. Показано, что выбор архитектуры интеграции определяется не только требованиями безопасности, но и условиями функционирования конкретной сети связи.

•Jul 6, 2026•0 citations

A security proof for key exchange protocols

Triệu Quang Phong, N Q Toan, K X Thanh

Предлагается модулярный метод доказательства защищенности протоколов обмена ключами в модифицированной модели Белара-Рогавея, введенной К. Кудла и К. Г. Патерсоном. Этот метод использован для преобразования Протокола 1 из их статьи в Протокол 2 и анализа его защищенности в этой модели. Протоколы 1 и 2 различаются только комбинацией разового и постоянного секретных ключей при вычислении сеансового ключа. Наш метод доказательства того, что Протокол обеспечивает сильное партнерство, можно применить при доказательстве аналогичного утверждения К. Кудла и К. Г. Патерсона.

Математические вопросы криптографии•Jan 1, 2016•0 citations

Метод комплексного ростка Маслова для систем со связями второго рода

Олег Юрьевич Шведов, Oleg Yurievich Shvedov

МЕТОД КОМПЛЕКСНОГО РОСТКА МАСЛОВА ДЛЯ СИСТЕМ СО СВЯЗЯМИ ВТОРОГО РОДА Исследуется квазиклассическая механика систем со связями второго рода.Предполагается, что квантовая механика такой системы строится с помощью метода Баталина-Фрадкина-Тютина, основанного на введении дополнительных координат и импульсов и превращении связей второго рода в связи первого рода.Также предполагается, что расширенная система проквантована методом алгебраического квантования.Квазиклассическое приближение строится с помощью теории комплексного ростка Маслова.Исследуются квазиклассические состояния для системы со связями второго рода, их скалярное произведение и действие квазиклассических наблюдаемых величин в первом порядке квазиклассического разложения.Рассмотрено преобразование квазиклассических состояний в ходе эволюции. Ключевые слова: системы со

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2016•0 citations
Изучается возможность применения атак со связанными ключами к средствам криптографической защиты информации с гибридными ключевыми системами, в которых сеансовый ключ строится по долговременному ключу и ключу, вырабатываемому протоколом квантового распределения ключей (КРК). Для случая покоординатного сложения по модулю 2 квантового и долговременного ключей исследуется влияние компрометации квантового ключа на безопасность системы. Показано, что для многих систем КРК вероятность восстановления квантового ключа злоумышленником близка к 1. Это приводит к увеличению вероятности успеха при применении атаки со связанными ключами. Поэтому предлагается для обновления ключей использовать функции выработки производных ключей.
В работе рассмотрены ключевые особенности протоколов квантового распределения ключей на непрерывных переменных. Обоснована мотивация изучения и разработки методов квантовой криптографии. Выделены основные моменты, присущие протоколам на непрерывных переменных, и проведена их классификация по различным признакам, особенностям и вариантам реализации. Подробно рассмотрен пример протокола с дискретной модуляцией и регистрацией сигнала по средствам балансного гомодинного детектирования. Приведена классификация атак на квантовый протокол. Дана общая характеристика методам постобработки. Обозначена роль шумов, и рассмотрены подходы к оценке уровня секретности, которые применимы для протоколов на непрерывных переменных. В заключении приведены основные выводы касательно текущего статуса данной проблемы, а также определены аспекты, которые требуют дальнейшего изучения.
В статье рассматривается квантовое распределение ключей (QKD) как перспективный метод криптографической защиты информации. Обоснована актуальность применения квантовой криптографии в условиях развития квантовых вычислений, способных снизить устойчивость классических алгоритмов. Описаны принципы работы QKD, включая использование кубитов и протокол BB84. Проанализированы основные преимущества метода, такие как независимость от вычислительных ресурсов и возможность обнаружения перехвата, а также ограничения, связанные с технической реализацией. Сделан вывод о высокой перспективности технологии для обеспечения безопасности передачи данных.
Показана возможность физической реализации схемы квантового распределения ключей по оптоволоконному каналу связи на основе временного кодирования двух- и трехуровневых однофотонных квантовых состояний. Предложено использование сдвигов ТВ-кубитов (time-bin qubit) в качестве защищенных кодовых комбинаций, передаваемых по квантовому каналу, а для регистрации – соответствующих кутритов, приготавливаемых в разбалансированных интерферометрах Маха – Цендера. Указано на возможность усиления защищенности кодовых комбинаций за счет учета информации о состоянии базисов кубитов и статистики их состояний. Разработана программная модель временного кодирования ТВ-кубитов по протоколу ВВ84, приведены результаты расчетов, подтверждающих реализуемость указанного принципа.
В статье рассматриваются подходы к интеграции систем квантового распределения ключей в телекоммуникационные сети. На основе анализа зарубежных и отечественных исследований выделены основные архитектурные варианты внедрения QKD и предложен набор критериев их сопоставления, включающий дальность связи, доверенность промежуточных узлов, совместимость с действующей инфраструктурой, экономическую приемлемость и эксплуатационную управляемость. Показано, что выбор архитектуры интеграции определяется не только требованиями безопасности, но и условиями функционирования конкретной сети связи.
Предлагается модулярный метод доказательства защищенности протоколов обмена ключами в модифицированной модели Белара-Рогавея, введенной К. Кудла и К. Г. Патерсоном. Этот метод использован для преобразования Протокола 1 из их статьи в Протокол 2 и анализа его защищенности в этой модели. Протоколы 1 и 2 различаются только комбинацией разового и постоянного секретных ключей при вычислении сеансового ключа. Наш метод доказательства того, что Протокол обеспечивает сильное партнерство, можно применить при доказательстве аналогичного утверждения К. Кудла и К. Г. Патерсона.
МЕТОД КОМПЛЕКСНОГО РОСТКА МАСЛОВА ДЛЯ СИСТЕМ СО СВЯЗЯМИ ВТОРОГО РОДА Исследуется квазиклассическая механика систем со связями второго рода.Предполагается, что квантовая механика такой системы строится с помощью метода Баталина-Фрадкина-Тютина, основанного на введении дополнительных координат и импульсов и превращении связей второго рода в связи первого рода.Также предполагается, что расширенная система проквантована методом алгебраического квантования.Квазиклассическое приближение строится с помощью теории комплексного ростка Маслова.Исследуются квазиклассические состояния для системы со связями второго рода, их скалярное произведение и действие квазиклассических наблюдаемых величин в первом порядке квазиклассического разложения.Рассмотрено преобразование квазиклассических состояний в ходе эволюции. Ключевые слова: системы со