18-Mavzu: Simmetrik shifrlash Kvant kriptografiyasi (shifrlash)

18-Mavzu:Simmetrik shifrlash

Kvant kriptografiyasi (shifrlash)
Kvant kriptografiyasi haqli ravishda axborot xavfsizligi evolyutsiyasining yangi bosqichi hisoblanadi. Aynan u sizga shifrlangan ma'lumotlarni xakerlikdan deyarli mutlaq himoya yaratishga imkon beradi.
Ma'lumotni qalbakilashtirish va ruxsatsiz kirishdan himoya qilish uchun kvant ob'ektlaridan foydalanish g'oyasi birinchi marta 1970 yilda Stefan Vaysner tomonidan taklif qilingan. O'n yil o'tgach, Vaysnerning ishidan xabardor bo'lgan olimlar Bennett va Brassard maxfiy kalitni uzatish uchun kvant ob'ektlaridan foydalanishni taklif qilishdi. . 1984 yilda ular BB84 kvant kalitining tarqalish protokolini tavsiflovchi maqolani nashr etishdi.
BB84 protokolidagi axborot tashuvchilari 0, 45, 90, 135 daraja burchak ostida qutblangan fotonlardir.
Keyinchalik bu g'oya 1991 yilda Ekkert tomonidan ishlab chiqilgan. Kvant kriptografiyasi usuli fotonlarning kvant holatini kuzatishga asoslangan. Yuboruvchi bu holatlarni o'rnatadi va qabul qiluvchi ularni qayd qiladi. Bu erda Geyzenbergning kvant noaniqlik printsipi, ikkita kvant miqdorini bir vaqtning o'zida kerakli aniqlik bilan o'lchash mumkin bo'lmaganda qo'llaniladi. Shunday qilib, agar jo'natuvchi va qabul qiluvchi kvantlarning qanday qutblanishini asos qilib olish to'g'risida o'zaro kelishib olmasalar, qabul qiluvchi jo'natuvchi tomonidan yuborilgan signalni hech qanday foydali ma'lumot olmasdan yo'q qilishi mumkin. Kvant ob'ektlari xatti-harakatlarining ushbu xususiyatlari kvant kalitlarini taqsimlash protokolining asosini tashkil etdi.
Bennet algoritmi
1991 yilda Bennet kvant transformatsiyasi yordamida uzatiladigan ma'lumotlardagi o'zgarishlarni qayd etish uchun quyidagi algoritmdan foydalangan:

• 
  Yuboruvchi va qabul qiluvchi xato pozitsiyalarini tasodifiy qilish uchun satrlardagi bitlarni tasodifiy almashtirishga rozi bo'ladi.
  
• 
  Chiziqlar k o'lchamdagi bloklarga bo'linadi (k blokda xatolik ehtimoli kichik bo'lishi uchun tanlangan).
  
• 
  Har bir blok uchun jo'natuvchi va oluvchi hisoblab chiqadi va natijalar haqida bir-birlarini ochiq xabardor qiladi. Har bir blokning oxirgi biti olib tashlanadi.
  
• 
  Paritet har xil bo'lgan har bir blok uchun jo'natuvchi va qabul qiluvchi iterativ ravishda yomon bitlarni qidiradi va tuzatadi.
  
• 
  E'tibor bermaslik mumkin bo'lgan bir nechta xatolarni bartaraf qilish uchun oldingi paragraflarning amallari kattaroq k qiymati uchun takrorlanadi.
  
• 
  Aniqlanmagan xatolar saqlanib qolishi yoki qolmasligini aniqlash uchun qabul qiluvchi va jo'natuvchi psevdo-tasodifiy tekshiruvlarni takrorlaydi, xususan: qabul qiluvchi va jo'natuvchi o'z satrlarida bit pozitsiyalarining yarmini tasodifiy aralashtirishni ochiq e'lon qiladi; qabul qiluvchi va jo'natuvchi paritetlarni ochiq taqqoslaydi (agar satrlar farq qilsa, paritetlar 1/2 ehtimollik bilan mos kelmasligi kerak); agar farq bo'lsa, qabul qiluvchi va jo'natuvchi ikkilik qidiruvdan foydalanadi va yomon bitlarni olib tashlaydi.
  
• 
  Agar farqlar bo'lmasa, m iteratsiyadan so'ng, qabul qiluvchi va jo'natuvchi 2 m xatolik ehtimoli bilan bir xil satrlarni oladi.
  

Kvant kriptografiyasi kvant fizikasi tamoyillariga asoslangan aloqani himoya qilish usuli hisoblanadi. Ma'lumotni himoya qilish uchun matematik usullardan foydalanadigan an'anaviy kriptografiyadan farqli o'laroq, kvant kriptografiyasi ma'lumot kvant mexanikasi tomonidan olib boriladigan holatlarni hisobga olgan holda fizikaga qaratilgan.
kvant kriptografiyasi- kvant fizikasi tamoyillariga asoslangan aloqalarni himoya qilish usuli. Axborot sirini ta'minlash uchun matematik usullardan foydalanadigan an'anaviy kriptografiyadan farqli o'laroq, kvant kriptografiyasi ma'lumotlar kvant mexanikasi ob'ektlari yordamida tashiladigan holatlarni hisobga olgan holda fizikaga qaratilgan. Axborotni jo'natish va qabul qilish jarayoni doimo jismoniy vositalar yordamida, masalan, elektr tokidagi elektronlar yoki optik tolali aloqa liniyalarida fotonlar yordamida amalga oshiriladi. Va tinglash jismoniy ob'ektlarning ma'lum parametrlarini o'lchash sifatida ko'rib chiqilishi mumkin - bizning holatlarimizda, axborot tashuvchilar.
Kvant kriptografiyasi texnologiyasi kvant tizimi xatti-harakatlarining fundamental noaniqligiga asoslanadi - bir vaqtning o'zida zarrachaning koordinatalari va impulslarini olish mumkin emas, fotonning bir parametrini boshqasini buzmasdan o'lchash mumkin emas. Fizikada tabiatning bu asosiy xususiyati 1927 yilda ishlab chiqilgan Geyzenberg noaniqlik printsipi sifatida tanilgan.
Kvant hodisalaridan foydalanib, har doim eshitishni aniqlay oladigan aloqa tizimini loyihalash va qurish mumkin. Bu kvant tizimidagi o'zaro bog'liq parametrlarni o'lchashga urinish unga buzilishlarni keltirib chiqarishi, asl signallarni yo'q qilishi bilan ta'minlanadi, ya'ni qonuniy foydalanuvchilar kanaldagi shovqin darajasi bo'yicha tutuvchi faollik darajasini tanib olishlari mumkin.