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

Распределение секретных ключей в квантовой сети с доверенными промежуточными узлами

Igor M. Arbekov, S. N. Molotkov

Published Sep 1, 2023• 6 citations
Publisher

Abstract

Базовое распределение секретного ключа в квантовой криптографии осуществляется в конфигурации точка-точка. Эта технология неприменима в квантовых сетях, где требуется передавать ключи на большие расстояния. В настоящей работе предлагается процедура переноса внешнего секретного ключа через промежуточные доверенные узлы с использованием $\varepsilon_{i}$-секретных ключей, полученных на отдельных сегментах сети. Показано, что при переносе изначально $\varepsilon_{K}$-секретного внешнего ключа с крайнего узла на следующий доверенный узел его секретность становится равной $\varepsilon_{K}+\varepsilon_{1}$. Результат обобщается на линии связи из $L$ сегментов с оценкой секретности $\varepsilon_{L}=\varepsilon_{K}+\sum_{i=1}^{L}\varepsilon_{i}$. Установлено, что при любых измерениях подслушивателя, приводящих к классическим вероятностным распределениям, сложность восстановления передаваемого ключа в классе алгоритмов перебора наиболее вероятных ключей определяется параметром секретности $\varepsilon_{L}$.

DOI
10.4213/mvk444

Related papers

Уязвимость квантовой криптографии с фазово-временным кодированием в условиях затухания

Dmitry Anatolevich Kronberg

Протокол квантовой криптографии с фазово-временны́м кодированием использует конфигурацию состояний с разделением на базисы, располагающиеся в различных временны́х окнах, из-за чего информация перехватчика оценивается на основе двух параметров. Показано, что при анализе стойкости протокола не были учтены некоторые атаки, использующие затухание в линии связи. Построена атака, которая явно демонстрирует уязвимость протокола: уже при сколь угодно малой длине линии связи протокол полностью теряет стойкость, т. е. перехватчику становится известен весь криптографический ключ.

Теоретическая и математическая физика•Dec 29, 2022•2 citations

Квантовая схема для атаки на протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием

Dmitry Anatolevich Kronberg

Основным свойством квантовой криптографии является возможность строгого доказательства стойкости против любых действий противника. Однако доказательство стойкости является сложным и может содержать ошибки. Неполнота доказательства стойкости создает риск уязвимости, т. е. ситуации, при которой противник обладает полным или частичным знанием о криптографическом ключе. В этой работе предлагается квантовая схема атаки на двупараметрический протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием, которая демонстрирует его уязвимость. Показано, что построенная атака является относительно простой и требует лишь трех дополнительных кубитов. Обсуждаются ошибки в доказательстве стойкости, которые сделали возможной построенную атаку.

Математические вопросы криптографии•Jan 1, 2024•1 citation

Переход из состояния с определенным импульсом в состояние с определенным параметром вылета бесспиновой частицы во внешнем поле

A. K. Edemskaya, I. A. Perevalova, O. N. Soldatenko

В работе исследуется связь функции распределения по параметру вылета частицы В с амплитудой процесса А → В во внешнем стационарном поле. Эта функция распределения непосредственно связана с формфактором источника внешнего поля. В качестве иллюстрации рассматривается водородоподобный атом. Показывается, что распределение в переднюю полусферу содержит информацию о пространственной структуре электронного облака, а распределение в заднюю полусферу воспроизводит пространственную структуру окрестности ядра.

•Jan 1, 2010•0 citations

АЛГОРИТМ СИНХРОНИЗАЦИИ СТАНЦИЙ АВТОКОМПЕНСАЦИОННОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧА С РАЗБИЕНИЕМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ НА УЧАСТКИ С УБЫВАЮЩЕЙ ДЛИНОЙ

Я.К. Миронов

Предложен алгоритм синхронизации станций системы квантового распределения ключа с разбиением волоконно-оптической линии связи на участки с убывающей длиной. Рассмотрен принцип работы данного алгоритма, перспективы его применения. Установлено, что с ростом номера участка время анализа последнего уменьшается, следовательно, наблюдается снижение среднего числа импульсов темнового тока, что повышает вероятность успешной синхронизации системы в целом. Благодаря тому, что время между тестированиями превышает время восстановления однофотонного лавинного фотодиода, предлагаемый алгоритм обеспечивает снижение времени вхождения в синхронизм.

•Mar 26, 2021•0 citations

АНАЛИЗ СТОЙКОСТИ К НЕКОГЕРЕНТНОЙ АТАКЕ ЧЕТЫРЕХ КВАНТОВЫХ ПРОТОКОЛОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ С КУТРИТАМИ

Евгений Викторович Василиу

Современное информационное общество постоянно испытывает необходимость в усовершенствовании методов защиты телекоммуникационных каналов от несанкционированного прослушивания. Предложенная в 80-х годах ХХ века идея применения принципов квантовой механики к криптографии привела к развитию нового мультидисциплинарного научного направления – квантовой криптографии [1–3]. Одно из направлений квантовой криптографии – квантовые протоколы распределение ключей (КПРК), где две удаленные стороны (Алиса и Боб) с использованием квантового коммуникационного канала могут сгенерировать общую случайную бинарную строку, которую затем используют как ключ для шифрования. При этом законы квантовой механики гарантируют безопасность передачи ключа – при выполнении легитимными сторонами определенных процедур, касающихся как передачи квантовых частиц (фотонов) по каналу связи, так и определенной классической или квантовой пред- и постобработки информации.

Ukrainian Information Security Research Journal•Jun 15, 2010•0 citations

Составные операторы стохастической модели A

D. Davletbaeva, Михаил Гнатич, Marina Vladimirovna Komarova +3 more

С помощью теоретико-полевой ренормализационной группы исследуется затухание коэффициента вязкости вблизи точки фазового перехода в сверхтекучее состояние. При этом учитывается тот факт, что в инфракрасной области эффективная модель, используемая для описания фазового перехода, принадлежит к тому же классу универсальности, что и известная стохастическая модель A. Это позволяет определить критическое поведение вязкости, используя составные операторы для модели A. Анализ основан на $\varepsilon$-разложении вблизи логарифмической размерности $d_{\mathrm c}=4$ модели A. Из критических размерностей составных операторов безмассовой двухкомпонентной модели A вычисляется критическая размерность вязкости. В частности, представлены результаты в ведущем порядке для критических размерностей выделенного класса составных операторов c канонической размерностью $8$.

Теоретическая и математическая физика•Aug 29, 2023•1 citation
Базовое распределение секретного ключа в квантовой криптографии осуществляется в конфигурации точка-точка. Эта технология неприменима в квантовых сетях, где требуется передавать ключи на большие расстояния. В настоящей работе предлагается процедура переноса внешнего секретного ключа через промежуточные доверенные узлы с использованием εi\varepsilon_{i}εi​-секретных ключей, полученных на отдельных сегментах сети. Показано, что при переносе изначально εK\varepsilon_{K}εK​-секретного внешнего ключа с крайнего узла на следующий доверенный узел его секретность становится равной εK+ε1\varepsilon_{K}+\varepsilon_{1}εK​+ε1​. Результат обобщается на линии связи из LLL сегментов с оценкой секретности εL=εK+∑i=1Lεi\varepsilon_{L}=\varepsilon_{K}+\sum_{i=1}^{L}\varepsilon_{i}εL​=εK​+∑i=1L​εi​. Установлено, что при любых измерениях подслушивателя, приводящих к классическим вероятностным распределениям, сложность восстановления передаваемого ключа в классе алгоритмов перебора наиболее вероятных ключей определяется параметром секретности εL\varepsilon_{L}εL​.
Протокол квантовой криптографии с фазово-временны́м кодированием использует конфигурацию состояний с разделением на базисы, располагающиеся в различных временны́х окнах, из-за чего информация перехватчика оценивается на основе двух параметров. Показано, что при анализе стойкости протокола не были учтены некоторые атаки, использующие затухание в линии связи. Построена атака, которая явно демонстрирует уязвимость протокола: уже при сколь угодно малой длине линии связи протокол полностью теряет стойкость, т. е. перехватчику становится известен весь криптографический ключ.
Основным свойством квантовой криптографии является возможность строгого доказательства стойкости против любых действий противника. Однако доказательство стойкости является сложным и может содержать ошибки. Неполнота доказательства стойкости создает риск уязвимости, т. е. ситуации, при которой противник обладает полным или частичным знанием о криптографическом ключе. В этой работе предлагается квантовая схема атаки на двупараметрический протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием, которая демонстрирует его уязвимость. Показано, что построенная атака является относительно простой и требует лишь трех дополнительных кубитов. Обсуждаются ошибки в доказательстве стойкости, которые сделали возможной построенную атаку.
В работе исследуется связь функции распределения по параметру вылета частицы В с амплитудой процесса А → В во внешнем стационарном поле. Эта функция распределения непосредственно связана с формфактором источника внешнего поля. В качестве иллюстрации рассматривается водородоподобный атом. Показывается, что распределение в переднюю полусферу содержит информацию о пространственной структуре электронного облака, а распределение в заднюю полусферу воспроизводит пространственную структуру окрестности ядра.
Предложен алгоритм синхронизации станций системы квантового распределения ключа с разбиением волоконно-оптической линии связи на участки с убывающей длиной. Рассмотрен принцип работы данного алгоритма, перспективы его применения. Установлено, что с ростом номера участка время анализа последнего уменьшается, следовательно, наблюдается снижение среднего числа импульсов темнового тока, что повышает вероятность успешной синхронизации системы в целом. Благодаря тому, что время между тестированиями превышает время восстановления однофотонного лавинного фотодиода, предлагаемый алгоритм обеспечивает снижение времени вхождения в синхронизм.
Современное информационное общество постоянно испытывает необходимость в усовершенствовании методов защиты телекоммуникационных каналов от несанкционированного прослушивания. Предложенная в 80-х годах ХХ века идея применения принципов квантовой механики к криптографии привела к развитию нового мультидисциплинарного научного направления – квантовой криптографии [1–3]. Одно из направлений квантовой криптографии – квантовые протоколы распределение ключей (КПРК), где две удаленные стороны (Алиса и Боб) с использованием квантового коммуникационного канала могут сгенерировать общую случайную бинарную строку, которую затем используют как ключ для шифрования. При этом законы квантовой механики гарантируют безопасность передачи ключа – при выполнении легитимными сторонами определенных процедур, касающихся как передачи квантовых частиц (фотонов) по каналу связи, так и определенной классической или квантовой пред- и постобработки информации.
С помощью теоретико-полевой ренормализационной группы исследуется затухание коэффициента вязкости вблизи точки фазового перехода в сверхтекучее состояние. При этом учитывается тот факт, что в инфракрасной области эффективная модель, используемая для описания фазового перехода, принадлежит к тому же классу универсальности, что и известная стохастическая модель A. Это позволяет определить критическое поведение вязкости, используя составные операторы для модели A. Анализ основан на ε\varepsilonε-разложении вблизи логарифмической размерности dc=4d_{\mathrm c}=4dc​=4 модели A. Из критических размерностей составных операторов безмассовой двухкомпонентной модели A вычисляется критическая размерность вязкости. В частности, представлены результаты в ведущем порядке для критических размерностей выделенного класса составных операторов c канонической размерностью 888.