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

پدافند الکترونیکی و سایبری

سازوکاری جدید برای ارتقا امنیت شبکه اینترنت اشیا نظامی با استفاده از رمزنگاری کوانتومی و کلاسیک

دوستی مطلق, نصیب الله دوستی مطلق

Published Jun 22, 2021• 0 citations
OpenAlex

Abstract

از مخاطراتی که توسط الگوریتم‌های کوانتومی به جهان اعمال می‌شود استفاده از آن‌ها به منظور شکستن امنیت برخی سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک است. اما، امنیت سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی از مخاطره ذکر شده در امان است. خاصیت مفید دیگر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی، تغییر اطلاعات پس از شنود در یک کانال است که این تغییر حالت در کیوبیت‌ها باعث ایجاد راهی برای تشخیص شنود کانال غیر امن یا کانال به ظاهر امن است. همچنین، امکان توزیع امن سهم‌ها از ایجادکننده سهام به سهام‌داران در الگوریتم تسهیم راز کوانتومی وجود دارد، حال آنکه این امکان در الگوریتم تسهیم راز کلاسیک وجود ندارد. یکی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا (ا.ا)، اینترنت اشیا نظامی (ا.ا.ن) است. با توجه به اینکه ا.ا.ن مستقیما بر روی صحنه‌های نبرد تأثیر می‌گذارد، در مقایسه با کاربردهای غیرنظامی، دارای اهمیت بالاتری است. از این رو، مسائل امنیتی مرتبط با بخش‌های مختلف شبکه ا.ا.ن بسیار حیاتی هستند. در این مقاله طرحی جدید با استفاده از ترکیب رمزنگاری کلاسیک (به طور خاص استفاده از طرح امضای دیجیتال جدید معرفی شده) و رمزنگاری کوانتومی (به طور خاص تسهیم راز کوانتومی) برای ارتقا امنیت شبکه ا.ا.ن ارائه داده‌ایم. این طرح در مقایسه با پژوهش‌های مشابه نیازمندی‌های امنیتی بیشتری را تامین کرده و در برابر حمله‌های مطرح در این شبکه مقاوم است.

Related papers

یک طرح تسهیم راز آستانه ای مقاوم در برابر حملات کوانتومی

پریسا دلیری حسنجانی, حسن دقیق

یکی از مسائل مهم ‏رمزنگاری، آسیب‌پذیری طرح‌های تسهیم راز در برابر حملات کوانتومی است. این مقاله، یک طرح تسهیم راز تأییدپذیر با استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت را معرفی کرده است. امنیت این طرح به دلیل استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت در برابر حملات کوانتومی تأیید شده است. این طرح بر اساس مسئله یادگیری با خطا در حلقه استوار است که نسخه جبری مسئله یادگیری با خطا است. به‌طوری‌که پارامترها از یک حلقه چندجمله‌ای با استفاده از توزیع گاوسی انتخاب شده‌اند. از آنجا که تمامی پارامترهای کلید عمومی و سهام‌ها در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند، در این طرح به کانال امن نیازی نیست.

•Jun 1, 2025•0 citations

مروری بر شبکه های عصبی کوانتومی

محمد خسروی, مریم ذکری

در این مقاله، به بررسی روند توسعه شبکه­ های عصبی کوانتومی و برخی از مدل­های ارائه شده تاکنون و نحوه پیاده­ سازی فیزیکی این مدل­ها پرداخته شده است. نحوه استفاده از آزمایش دوـ شکاف برای پیاده­ سازی شبکه­ های عصبی کوانتومی و روش­های طراحی این شبکه­ ها به همراه نمونه­ ایی از شبکه­ های ترکیبی دو لایه که متشکل از نرون­های کوانتومی و کلاسیک­ اند، ارائه شده است. برخی از مدل­های کاربردی این شبکه ­ها در مقایسه با مدل­های کلاسیک و قابلیت­ ها و توانایی­ های شبک های عصبی کوانتومی، با توجه به مفاهیم موجود در مکانیک کوانتومی در حل مسائلی که برای مدل­ های کلاسیک بسیار دشوار یا حتی غیر ممکن است، ذکر شده است

•Dec 10, 2012•0 citations

تاثیر کوانتوم دیپلماسی بر بعد اقتصادی امنیت انسانی جمهوری اسلامی ایران

محمدحسن شیخ الاسلامی, جعفر امانی خجسته

ما در جهانی زندگی می کنیم که از نظر تکنولوژی عصر کوانتوم نامیده می شود. انرژی هسته ای، کامپیوترها، بارکدخوان ها و جراحی های لیزری تنها چند نمونه جالب از نتایج جالب توجه تئوری فیزیک قرن بیستم یعنی فیزیک کوانتوم هستند. با کارهای پلانک، هایزنبرگ و دیگران با ارائه نظریه کوانتومی در فیزیک و مکانیک، مبانی جدیدی برای فهم جهان هستی و پدیده های آن شکل گرفت که عمدتا با عنوان پارادایم کوانتومی معرفی می شوند. این پارادایم نوین تاثیرات شگرفی بر همه ابعاد علم از جمله رایانه، اینترنت، فیزیک و غیره گذاشت. در حوزه علوم انسانی نیز تاثیر این تفکر نوین همچنان در حال گسترش است. نظریه کوانتوم، بر خلاف فیزیک کلاسیک که هیچ جایی برای وجود مفاهیمی چون؛ عدم قطعیت و خودآگاهی در خود نمی بیند، عدم قطعیت و خودآگاهی را مطرح می کند. از دیگر سو، بعد از صد سال از نظریه پردازی در رشته روابط بین الملل که دیپلماسی فرعی از آن است، هنوز دانشمندان از رویدادهای بین المللی و جهانی غافلگیر می شوند. به نظر می رسد این ناکارآمدی ناشی از سیطره تفکر نیوتونی در نظریه های علوم انسانی و روابط بین الملل است. این پژوهش کوششی است تا با استفاده از منابع محدود کتابخانه ای، دیپلماسی کوانتومی با رویکرد اقتصادی و مختصات و ویژگی های آن را تبیین و تشریح نماید و پس از تبیین مفهوم کوانتوم دیپلماسی، با ارائه مختصری از مفهوم امنیت انسانی، تاثیر این نوع از دیپلماسی را بر بعد اقتصادی امنیت انسانی در جمهوری اسلامی ایران بررسی نماید.

•May 22, 2021•0 citations

معیار تشخیص درهمتنیدگی کامل چند قسمتی در سیستم های متغیر- پیوسته

یحیی اکبری کوربلاغ, مهسا اژدرقلم

در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Apr 21, 2019•0 citations

یک رویکرد جدید محاسبه نرخ ارسال در سامانههای تبادل اطلاعات کوانتومی با استفاده از توزیع دوجملهای

سیدمحمد حسینی, شهروز جانباز, مهدی داودی دراره +1 more

ارزیابی الگوریتم‌‌های تبادل بیت معمولا توسط شاخص بازدهی انجام می‌شود، و به نسبت تعداد بیت ارسالی که با ‏موفقیت دریافت شده‌اند به کل تعداد بیت‌های ارسالی اطلاق می شود. هر چند در نظریه اطلاعات کوانتومی هم اغلب تکیه بر همین شاخص است، ‏اما می‌توان بر مبنای آن، عامل ارزیابی دیگری را برای این حوزه از نظریه اطلاعات معرفی کرد که چشم‌اندازی از هزینه‌های الگوریتم ‏را هم در بر دارد. این شاخص تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز برای دریافت یک دنباله‌ بیتی مطلوب ‏است. با کمک این شاخص جدید می‌توان اطلاعات دقیق‌تری درباره‌ تعداد کیوبیت مورد نیاز برای ارسال، با توجه به طول خروجی مورد انتظار الگوریتم، به­دست آورد و هزینه‌های پیاده‌سازی الگوریتم را بهتر برآورد کرد. این در حالی است که شاخص بازدهی تنها برای مقایسه‌ نظری الگوریتم‌ها قابل استفاده است. در این مقاله برای توضیح چگونگی محاسبه این شاخص، از ایده‌ای که در صنعت حمل و نقل برای فروش مازاد بلیط استفاده می‌شود بهره ‏می‌بریم. در واقع ابتدا با  به­کار بردن روش فروش مازاد برای آزمایش دو شکاف یانگ، مفاهیم و نمادهای این دو مبحث را یکپارچه کرده و سپس ‏نتایج محاسبات را ارائه داده‌ایم. در نهایت، با استفاده از همین رویکرد، تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز به­منظور تولید کلید با طول ‏مطلوب را در پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی ‏BB84‎‏ و ‏Six-State‏، برحسب نرخ خطا محاسبه می‌کنیم.‏

پدافند الکترونیکی و سایبری•May 22, 2019•0 citations

اثر نوفه بر فیدلیتی دوربری کوانتومی بواسطه کانال همدوس درهمتنیده

سودا میرزائی

دوربری کوانتومی، انتقال و بازسازی حالت یک سیستم کوانتومی در فاصله‌های دلخواه می‌باشد. از آنجاییکه امکان انتقال اطلاعات کوانتومی یکی از پدیده‌هایی است که منجر به ظهور زمینه‌های علمی جدید نظیر ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی شده است، لذا در این مقاله دوربری کوانتومی یک کیوبیت توسط یک کانال درهم‌تنیده بررسی خواهد شد. برای این منظور از حالت همدوس‌ درهم‌تنیده دو مده که به واسطه‌ی شکافنده باریکه و محیط کر تولید شده، استفاده خواهیم نمود. نشان داده خواهد شد میزان درهم‌تنیدگی و همینطور فیدلیتی دوربری کوانتومی وابسته به شدت دامنه حالت همدوس می‌باشد بطوریکه هرگاه شدت دامنه حالت همدوس به شدت افزایش یابد (p→0)، درهم‌تنیدگی و فیدلیتی میانگین بیشینه خواهد شد، F_max=1. از طرفی با توجه به اینکه سیستم‌های فیزیکی واقعی همواره تحت تاثیر محیط اطراف خود قرار می گیرند، لذا بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‌تنیدگی و همچنین فیدلیتی بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله اثرات میرایی دامنه بر میانگین فیدلیتی دوربری کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دامنه میرایی، فیدلیتی کاهش می‌یابد. به علاوه شدت افت فیدلیتی، بواسطه کانال‌های با بیشترین درهم‌تنیدگی نسبت به کانال‌های با درهم‌تنیدگی غیر بیشینه بیشتر است.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Nov 17, 2019•0 citations
از مخاطراتی که توسط الگوریتم‌های کوانتومی به جهان اعمال می‌شود استفاده از آن‌ها به منظور شکستن امنیت برخی سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک است. اما، امنیت سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی از مخاطره ذکر شده در امان است. خاصیت مفید دیگر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی، تغییر اطلاعات پس از شنود در یک کانال است که این تغییر حالت در کیوبیت‌ها باعث ایجاد راهی برای تشخیص شنود کانال غیر امن یا کانال به ظاهر امن است. همچنین، امکان توزیع امن سهم‌ها از ایجادکننده سهام به سهام‌داران در الگوریتم تسهیم راز کوانتومی وجود دارد، حال آنکه این امکان در الگوریتم تسهیم راز کلاسیک وجود ندارد. یکی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا (ا.ا)، اینترنت اشیا نظامی (ا.ا.ن) است. با توجه به اینکه ا.ا.ن مستقیما بر روی صحنه‌های نبرد تأثیر می‌گذارد، در مقایسه با کاربردهای غیرنظامی، دارای اهمیت بالاتری است. از این رو، مسائل امنیتی مرتبط با بخش‌های مختلف شبکه ا.ا.ن بسیار حیاتی هستند. در این مقاله طرحی جدید با استفاده از ترکیب رمزنگاری کلاسیک (به طور خاص استفاده از طرح امضای دیجیتال جدید معرفی شده) و رمزنگاری کوانتومی (به طور خاص تسهیم راز کوانتومی) برای ارتقا امنیت شبکه ا.ا.ن ارائه داده‌ایم. این طرح در مقایسه با پژوهش‌های مشابه نیازمندی‌های امنیتی بیشتری را تامین کرده و در برابر حمله‌های مطرح در این شبکه مقاوم است.
یکی از مسائل مهم ‏رمزنگاری، آسیب‌پذیری طرح‌های تسهیم راز در برابر حملات کوانتومی است. این مقاله، یک طرح تسهیم راز تأییدپذیر با استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت را معرفی کرده است. امنیت این طرح به دلیل استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت در برابر حملات کوانتومی تأیید شده است. این طرح بر اساس مسئله یادگیری با خطا در حلقه استوار است که نسخه جبری مسئله یادگیری با خطا است. به‌طوری‌که پارامترها از یک حلقه چندجمله‌ای با استفاده از توزیع گاوسی انتخاب شده‌اند. از آنجا که تمامی پارامترهای کلید عمومی و سهام‌ها در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند، در این طرح به کانال امن نیازی نیست.
در این مقاله، به بررسی روند توسعه شبکه­ های عصبی کوانتومی و برخی از مدل­های ارائه شده تاکنون و نحوه پیاده­ سازی فیزیکی این مدل­ها پرداخته شده است. نحوه استفاده از آزمایش دوـ شکاف برای پیاده­ سازی شبکه­ های عصبی کوانتومی و روش­های طراحی این شبکه­ ها به همراه نمونه­ ایی از شبکه­ های ترکیبی دو لایه که متشکل از نرون­های کوانتومی و کلاسیک­ اند، ارائه شده است. برخی از مدل­های کاربردی این شبکه ­ها در مقایسه با مدل­های کلاسیک و قابلیت­ ها و توانایی­ های شبک های عصبی کوانتومی، با توجه به مفاهیم موجود در مکانیک کوانتومی در حل مسائلی که برای مدل­ های کلاسیک بسیار دشوار یا حتی غیر ممکن است، ذکر شده است
ما در جهانی زندگی می کنیم که از نظر تکنولوژی عصر کوانتوم نامیده می شود. انرژی هسته ای، کامپیوترها، بارکدخوان ها و جراحی های لیزری تنها چند نمونه جالب از نتایج جالب توجه تئوری فیزیک قرن بیستم یعنی فیزیک کوانتوم هستند. با کارهای پلانک، هایزنبرگ و دیگران با ارائه نظریه کوانتومی در فیزیک و مکانیک، مبانی جدیدی برای فهم جهان هستی و پدیده های آن شکل گرفت که عمدتا با عنوان پارادایم کوانتومی معرفی می شوند. این پارادایم نوین تاثیرات شگرفی بر همه ابعاد علم از جمله رایانه، اینترنت، فیزیک و غیره گذاشت. در حوزه علوم انسانی نیز تاثیر این تفکر نوین همچنان در حال گسترش است. نظریه کوانتوم، بر خلاف فیزیک کلاسیک که هیچ جایی برای وجود مفاهیمی چون؛ عدم قطعیت و خودآگاهی در خود نمی بیند، عدم قطعیت و خودآگاهی را مطرح می کند. از دیگر سو، بعد از صد سال از نظریه پردازی در رشته روابط بین الملل که دیپلماسی فرعی از آن است، هنوز دانشمندان از رویدادهای بین المللی و جهانی غافلگیر می شوند. به نظر می رسد این ناکارآمدی ناشی از سیطره تفکر نیوتونی در نظریه های علوم انسانی و روابط بین الملل است. این پژوهش کوششی است تا با استفاده از منابع محدود کتابخانه ای، دیپلماسی کوانتومی با رویکرد اقتصادی و مختصات و ویژگی های آن را تبیین و تشریح نماید و پس از تبیین مفهوم کوانتوم دیپلماسی، با ارائه مختصری از مفهوم امنیت انسانی، تاثیر این نوع از دیپلماسی را بر بعد اقتصادی امنیت انسانی در جمهوری اسلامی ایران بررسی نماید.
در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.
ارزیابی الگوریتم‌‌های تبادل بیت معمولا توسط شاخص بازدهی انجام می‌شود، و به نسبت تعداد بیت ارسالی که با ‏موفقیت دریافت شده‌اند به کل تعداد بیت‌های ارسالی اطلاق می شود. هر چند در نظریه اطلاعات کوانتومی هم اغلب تکیه بر همین شاخص است، ‏اما می‌توان بر مبنای آن، عامل ارزیابی دیگری را برای این حوزه از نظریه اطلاعات معرفی کرد که چشم‌اندازی از هزینه‌های الگوریتم ‏را هم در بر دارد. این شاخص تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز برای دریافت یک دنباله‌ بیتی مطلوب ‏است. با کمک این شاخص جدید می‌توان اطلاعات دقیق‌تری درباره‌ تعداد کیوبیت مورد نیاز برای ارسال، با توجه به طول خروجی مورد انتظار الگوریتم، به­دست آورد و هزینه‌های پیاده‌سازی الگوریتم را بهتر برآورد کرد. این در حالی است که شاخص بازدهی تنها برای مقایسه‌ نظری الگوریتم‌ها قابل استفاده است. در این مقاله برای توضیح چگونگی محاسبه این شاخص، از ایده‌ای که در صنعت حمل و نقل برای فروش مازاد بلیط استفاده می‌شود بهره ‏می‌بریم. در واقع ابتدا با  به­کار بردن روش فروش مازاد برای آزمایش دو شکاف یانگ، مفاهیم و نمادهای این دو مبحث را یکپارچه کرده و سپس ‏نتایج محاسبات را ارائه داده‌ایم. در نهایت، با استفاده از همین رویکرد، تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز به­منظور تولید کلید با طول ‏مطلوب را در پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی ‏BB84‎‏ و ‏Six-State‏، برحسب نرخ خطا محاسبه می‌کنیم.‏
دوربری کوانتومی، انتقال و بازسازی حالت یک سیستم کوانتومی در فاصله‌های دلخواه می‌باشد. از آنجاییکه امکان انتقال اطلاعات کوانتومی یکی از پدیده‌هایی است که منجر به ظهور زمینه‌های علمی جدید نظیر ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی شده است، لذا در این مقاله دوربری کوانتومی یک کیوبیت توسط یک کانال درهم‌تنیده بررسی خواهد شد. برای این منظور از حالت همدوس‌ درهم‌تنیده دو مده که به واسطه‌ی شکافنده باریکه و محیط کر تولید شده، استفاده خواهیم نمود. نشان داده خواهد شد میزان درهم‌تنیدگی و همینطور فیدلیتی دوربری کوانتومی وابسته به شدت دامنه حالت همدوس می‌باشد بطوریکه هرگاه شدت دامنه حالت همدوس به شدت افزایش یابد (p→0)، درهم‌تنیدگی و فیدلیتی میانگین بیشینه خواهد شد، F_max=1. از طرفی با توجه به اینکه سیستم‌های فیزیکی واقعی همواره تحت تاثیر محیط اطراف خود قرار می گیرند، لذا بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‌تنیدگی و همچنین فیدلیتی بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله اثرات میرایی دامنه بر میانگین فیدلیتی دوربری کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دامنه میرایی، فیدلیتی کاهش می‌یابد. به علاوه شدت افت فیدلیتی، بواسطه کانال‌های با بیشترین درهم‌تنیدگی نسبت به کانال‌های با درهم‌تنیدگی غیر بیشینه بیشتر است.