โพรโทคอลไกลเกลยความผดพลาดกญแจรหสลบดวยรหสพารตเชกความหนาแนนตำสำหรบระบบกระจายกญแจรหสลบเชงควอนตม

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอวิธีการไกล่เกลี่ยความผิดพลาดซึ่งเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญของการกระจายกุญแจรหัสลับเชิงควอนตัมมีจุดประสงค์เพื่อการยืนยันความถูกต้องของข้อมูลกุญแจระหว่างผู้ส่งกับผู้รับตัวจริงให้มีค่าที่ตรงกันสำหรับการนำไปใช้งานในระบบวิทยาการรหัสลับอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการออกแบบและพัฒนาวิธีการไกล่เกลี่ยความผิดพลาดด้วยรหัสพาริตีเช็กความหนาแน่นต่ำหรือรหัสแอลดีพีซีประยุกต์ทำงานร่วมกับการเข้ารหัสแหล่งกำเนิดข้อมูลข่าวสารข้างเคียง ซึ่งแบ่งวิธีการที่นำเสนอเป็นสามวิธี วิธีการแรกคือ การพัฒนาวิธีการไกล่เกลี่ยความผิดพลาดด้วยรหัสแอลดีพีซีแบบอัตรารหัสคงที่ด้วยการถอดรหัสแบบบิตฟลิปปิงและซัมโปรดักซินโดรม ซึ่งผลการทดสอบให้ความสามารถในการแก้ไขความผิดพลาดข้อมูลกุญแจรหัสลับที่สูงกว่าโพรโทคอลวินนาวที่มีพื้นฐานมาจากรหัสแฮมมิงและศึกษาวิธีการถอดรหัสและขนาดความยาวรหัสมีผลต่อประสิทธิภาพการไกล่เกลี่ย วิธีการที่สองคือ การพัฒนาวิธีการไกล่เกลี่ยความผิดพลาดด้วยรหัสแอลดีพีซีแบบปรับอัตรารหัสได้ด้วยผลรวมสะสมของซินโดรม โดยการแบ่งเก็บและส่งเพิ่มข้อมูลซินโดรมบางส่วนให้ภาคถอดรหัสที่เหมาะสมกับอัตราความผิดพลาดกุญแจรหัสลับเชิงควอนตัม และวิธีการสุดท้ายคือ การพัฒนาวิธีการไกล่เกลี่ยความผิดพลาดด้วยรหัสแอลดีพีซีที่สามารถปรับค่าอัตรารหัสได้ด้วยวิธีพังเจอร์และชอร์ตเทนให้สอดคล้องกับเงื่อนไขความผิดพลาดกุญแจรหัสลับเชิงควอนตัมที่เกิดขึ้นจากการประเมินอัตราความผิดพลาดของช่องสัญญาณด้วยข้อมูลซินโดรมและประเมินค่าขอบเขตประสิทธิภาพการไกล่เกลี่ยล่วงหน้าเพื่อกำหนดอัตรารหัสที่เหมาะสมสำหรับการไกล่เกลี่ยความผิดพลาด โดยจากวิเคราะห์และเปรียบเทียบผลการทดสอบพบว่า การไกล่เกลี่ยความผิดพลาดด้วยรหัสแอลดีพีซีเหล่านี้ ให้ผลของค่าประสิทธิภาพการไกล่เกลี่ย จำนวนบิตเปิดเผย และการลดทรัพยากรการติดต่อสื่อสารในระหว่างกระบวนการได้ดีกว่าโพรโทคอลดั้งเดิมที่นิยมใช้งาน เช่น โพรโทคอลคาสเคดและวินนาว ดังนั้นจึงเป็นวิธีการทางเลือกหนึ่งซึ่งจะนำไปสู่เป้าหมายของการเพิ่มขีดกำจัดด้านอัตราการกำเนิดกุญแจรหัสลับ สนับสนุนการประยุกต์ใช้งานจริงบนระบบการกระจายกุญแจรหัสลับเชิงควอนตัมประสิทธิภาพสูง