Quantum Key Distribution and bb84 Protocol

BB84 protokoli variantlari
SSP99 protokoli: Olti holat protokoli Pasquinucci va Gisin tomonidan 1999 yilda
taklif qilingan. Ikki ortogonal asos o'rniga u bitlarni kodlash uchun oltita ortogonal
asosdan foydalanadi, bu esa Momo Havoning qochish ehtimolini kamaytiradi.
Eckert91 protokoli: Ekkert bu protokolda chigal fotonlarni ishlab chiqaradigan bitta
foton manbasidan foydalangan. Har bir chigal juftlikdagi fotonlardan biri Elisga,
ikkinchisi esa Bobga boradi. Elis va Bob fotonlarni o'lchash uchun tasodifiy
asoslarni tanlaydi. Ular har bir o'lchov uchun o'zaro bog'liq natijalarni olishadi, bu
erda ular bir xil asosni tanladilar. Turli asoslarda o'lchangan fotonlarni olib
tashlaganingizdan so'ng, ular bir-biriga bog'langan bit-string binarga ega bo'ladi.
O'zaro bog'langan holatlar teskari yoki to'g'ridan-to'g'ri bog'liqligini bilib, Elis va Bob
o'z kalitlarini almashtirilgan kalitga aylantirishi mumkin. Ular uchinchi asosda
fotonni o'lchashlari mumkin (ular boshqa asosda o'lchanadi) va bu natija bilan ular
Momo Havoning mavjudligini tekshirish uchun Bell tengsizligini sinab ko'rishlari
mumkin. Agar tengsizlik mavjud bo'lsa, kimdir kvant kanalini tinglagan bo'lishi
mumkin.
B92 protokoli: 1992 yilda Charlz Bennet BB84 protokolining soddalashtirilgan
versiyasini ishlab chiqdi, unda fotonlardagi bitlarni kodlashda faqat ikkita holat
qo'llaniladi. Ikkilik 0 to'g'ri chiziqli asosda 0 °, ikkilik 1 diagonal asosda 45 ° sifatida
kodlangan. Bu erda bitlarning o'zi Alice ularni kodlash uchun tanlashi kerak bo'lgan
asoslarni belgilaydi. Bob hali ham polarizatsiyalangan fotonlarni o'lchash uchun
asoslarni tasodifiy tanlaydi. Agar u noto'g'ri asosni tanlasa, bu safar u hech qanday
o'lchovga ega bo'lmaydi.
Kvant kriptografiyasining zaif tomonlari
Get unlimited access
Open in app

---

05.12.2022, 08:31
Quantum Key Distribution and BB84 Protocol | Quantum Untangled
https://medium.com/quantum-untangled/quantum-key-distribution-and-bb84-protocol-6f03cc6263c5#id_token=eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6Ij…
9/11
Kvant kriptografiyasi so'zsiz himoyalangan, chunki Momo Havoning murakkab
matematik muammolarni hisoblay olmasligi haqida hech qanday taxminlar yo'q,
aksincha uning kvant mexanikasi tamoyillarini buzmasligi haqida. Biroq, bu
protokollar Momo Havo o'zini Bob yoki Elis deb ko'rsatadigan o'rtadagi odam
hujumiga qarshi himoyasiz. O'rtadagi odam hujumi Elis va Bob avval bir-birlarini
tasdiqlamasdan turib, bunday hujumlarning oldini olmaydi. Bundan tashqari, kvant
kriptografiyasi noto'g'ri uskunalar bilan va shovqinli muhitda foydalanilganda
mukammal himoyalanmaydi (bu bitni aylantirish, faza xatolari yoki o'lchash
xatolariga olib kelishi mumkin). Xatoga moyil bo'lgan kvant kanalida himoyalangan
kalitni ishlab chiqish uchun ma'lumotni yarashtirish va maxfiylikni
kuchaytirishdan foydalanish mumkin.
O'zgartirilgan kalitlarning bir xil bo'lishini ta'minlash uchun ma'lumotni solishtirish
klassik kanalda amalga oshiriladi. Bu Momo Havo har bir kalit haqida ko'p
ma'lumotni tuta olmasligi uchun amalga oshiriladi. Axborotni muvofiqlashtirish
uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan protokol bir necha raundda ishlaydigan
kaskad protokolidir . Har bir tur davomida ikkala kalit ham kichik bloklarga
bo'linadi va bu bloklarning paritetlari taqqoslanadi. Agar tengsizlikda farq bo'lsa,
xatoni topish va tuzatish uchun ikkilik qidiruv amalga oshiriladi.
Agar avvalgi turning pariteti to'g'ri bo'lsa, lekin xato bo'lsa, xato keyingi bosqichda
topilishi va avvalgidek tuzatilishi mumkin. Va butun jarayon rekursiv ravishda
takrorlanadi. Bir raunddan so'ng, Elis va Bob yana kalitlarini qayta tartiblaydilar va
boshqa turni boshlaydilar. Bir necha turdan so'ng, Elis va Bob yuqori ehtimollik
bilan bir xil kalitga ega bo'lishadi.
Maxfiylikni kuchaytirishdan so'ng ma'lumotni yarashtirish amalga oshiriladi, bunda
Momo Havo kvant yoki klassik kanaldan to'plashi mumkin bo'lgan kalit haqidagi
qisman ma'lumot kamayadi. Maxfiylikni kuchaytirishda Elis va Bob kaliti yordamida
qisqaroq kalit ishlab chiqariladi, shunda Momo Havo yangi kalit haqida ahamiyatsiz
ma'lumotlarga ega bo'ladi. Maxfiylikni kuchaytirishda eski kalitni kirish sifatida
qabul qiluvchi va qisqa uzunlikdagi yangi kalitni chiqaradigan ommaga maʼlum
funksiyalar toʻplamidan foydalaniladi. Yangi kalitning qisqarishi Momo Havoning
eski kalit haqida qancha ma'lumot olganiga bog'liq.
Uskuna cheklovlari tufayli biz protokolni mukammal tarzda amalga oshira
olmaymiz. Tabiiy tizimda, biz bitta fotonlarni to'g'ri ishlab chiqara olmaganimiz va
aniqlay olmaganimiz sababli, biz ko'pincha oz miqdordagi kogerent yorug'likni