ZhETF Pisma Redaktsiiu

O trudoemkosti perebora v kvantovoy kriptografii s teoretiko-informatsionno stoykoy autentifikatsiey

S. P. Kulik

Published Jan 1, 2025• 0 citations

Abstract

Стойкость систем квантового распределения ключей базируется не только на детектировании атак на квантовые состояния, которое гарантируется фундаментальными законами квантовой теории, но и на обеспечении целостности классических сообщений, передаваемых по вспомогательному классическому каналу связи. Для детектирования вторжений в классический канал связи используется аутентификации. Теоретико-информационная аутентификация гарантирует обнаружение вторжений в классический канал связи независимо от вычислительных и технических возможностей нарушителя, включая квантовый вычислитель. В работе впервые простыми средствами решен принципиальный для квантовой криптографии вопрос о связи между абстрактным критерием стойкости систем КРК с теоретико- информационной аутентификацией и сложностью поиска квантовых ключей.

DOI: 10.7868/s3034576625030234

Related papers

«ПРИМЕНЕНИЕ КВАНТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ БОЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ»

БАЙКЕНОВ ЖАНДОС АСКАРОВИЧ

В статье рассматриваются теоретические и прикладные аспекты развития квантовой связи и квантовых сетей как одного из ключевых направлений научно‑технологического прогресса XXI века. Показано, что переход от классических телекоммуникационных систем к квантовым каналам передачи информации обусловлен не только ростом объёмов данных и требований к скорости обмена, но и принципиально новой потребностью в абсолютной криптографической защищённости информации. Квантовая связь, основанная на фундаментальных законах квантовой механики, обеспечивает качественно иной уровень безопасности, недостижимый для классических алгоритмов шифрования. Особое внимание в работе уделено концепции квантовых сетей, которые рассматриваются как основа будущего «квантового интернета», объединяющего квантовые компьютеры, сенсоры и коммуникационные узлы в единую распределённую инфраструктуру. Подробно анализируются принципы квантового распределения ключей, роль квантовой запутанности и фотонных состояний в передаче информации, а также архитектура гибридных сетей, сочетающих классические и квантовые каналы. Важным направлением исследования является анализ возможностей применения квантовой связи в военной сфере и в системах, связанных с обеспечением национальной безопасности. Рассматриваются перспективы использования квантовых сетей для защищённой связи органов военного управления, управления беспилотными и роботизированными системами, стратегических сил сдерживания, а также для противодействия современным угрозам в области радиоэлектронной борьбы и кибервойны. Делается вывод о том, что квантовые технологии способны в перспективе изменить баланс сил в информационном и технологическом противоборстве между государствами. Практическая значимость статьи заключается в систематизации современных представлений о квантовой связи и квантовых сетях, а также в формировании целостного взгляда на их роль в будущем военных и гражданских коммуникационных систем.

Feb 15, 20260 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

Архитектура функциональных узлов для сквозного шифрования в оптическом канале на основе систем КРК

А.К. Наниджанян, Е.А. Татти, Е.М. Строчкова +1 more

Рассмотрена архитектура функциональных узлов систем квантового распределения ключей (КРК) для реализации сквозного шифрования в оптических каналах связи. Представлены теоретические основы протоколов КРК. Проанализирована многоуровневая архитектура систем КРК. Описан принцип их взаимодействия с классическими криптографическими алгоритмами для обеспечения сквозного шифрования данных.

LAST MILE RussiaJun 23, 20260 citations

Квантовая концепция свободы выбора

Илья Алексеевич Суров

Считается, что естественные науки исключают возможность произвольного вмешательства в действие законов природы, в связи с чем существование свободы выбора и свободы воли ставится под вопрос. В статье представлено решение этой проблемы на основе квантовой теории. На примере простейшего эксперимента о движении частиц в магнитном поле показано, что в микроскопических процессах свободные решения – то есть решения, не предопределённые никаким алгоритмом природы – происходят постоянно в полном соответствии с законами физики. Эта «квантовая неопределенность», понимаемая как объективная многовариантность будущего, обнаруживает место для свободного выбора в физической картине мира. При этом свобода не противоречит детерминированным законам природы, а дополняет их в соответствии с нормами общечеловеческой этики. Соответственно принцип «психологического детерминизма» Рубинштейна-Брушлинского уточняется на основе квантово-теоретического понятия о вероятностной предопределенности. Статистические закономерности свободных решений при этом описываются обычными математическими средствами квантовой теории. Представленная концепция соотнесена с механизмом самоорганизации сложных систем, экспериментами по нейрофизиологическому предупреждению произвольных решений, а также со свободой выбора в других формах жизни.

Ученые записки Института психологи РАНDec 28, 20230 citations

Алгоритм факторизации вектора состояния квантовой системы

Анастасия Валерьевна Боева

Работа посвящена рассмотрению многокубитовых и многокудитовых квантовых систем в чистых состояниях, их описанию с точки зрения разбиения на непересекающиеся множества запутанных кубитов (кудитов) — наборы запутанности, представлена формула логарифмической запутанности многокубитовых и многокудитовых квантовых систем в чистых и смешанных состояниях. С помощью методов искусственного интеллекта произведена классификация многокубитовых систем, учитывающая максимальное по вектору состояния значение мгновенной запутанности и логарифмическую запутанность, построены диаграммы распределения этих характеристик в зависимости от факторизации вектора состояния системы на наборы запутанности. Построена формула средней по ансамблю логарифмической запутанности для многокубитовых и многокудитовых квантовых систем вчистых состояниях.

Чебышевский сборникJan 21, 20260 citations

Взгляд на группирование и антигруппирование с точки зрения классических сигналов

Andrei Yu. Khrennikov

ВЗГЛЯД НА ГРУППИРОВАНИЕ И АНТИГРУППИРОВАНИЕ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ КЛАССИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Сходство квантовой механики с классической волновой механикой отмечалось в работах де Бройля, Шредингера, "позднего Эйнштейна", Лэмба, Ланде, Манделя, Маршалла, Сантоса, Бойера и многих других авторов.Представлена новая волновая модель квантовой механики -так называемая предквантовая классическая статистическая теория поля, в которой исследуется аналогия между некоторыми квантовыми явлениями и классической теорией случайных полей.Квантовые системы интерпретируются как символические представления таких полей (не только для фотонов, ср.подходы Ланде и Лэмба, но и для массивных частиц).Все квантовые средние и корреляции (включая составные системы в запутанных состояниях) можно представить как средние и корреляции классических случайных полей.Предквантовая классическая статистическая теория поля используется для получения группирования и антигруппирования в рамках классической теории сигналов.

Теоретическая и математическая физикаJan 1, 20120 citations