Режа: Замонавий ахборот сақловчилардаги ахборотни ўчириш усуллари

Kvantli protokol BB84

Bu sistema o’zida qabul qilgich va uzatkichdan tashkil topgan. Uzatkich o’zida fotonlarni to’rt qutbdan biriga jo’natishda generator ishlata oladi.0, 45, 90 yoki 135 graduslar tanlanayotgan bitga bog’liq. Qabul qilgich esa, qutblanishni o’lchaydigan fiksatorni ishlatadi. Kvant mexanikasini qonunlariga ko’ra qabul qilgich, to’g’ridan-to’g’ri qutblanish(0,..,90) yoki dioganal qutblanish(45,..,135)larni farqlay oladi, lekin ikkalsini birgalikda hech qachon farqlay olmaydi. Kalitlarni taqsimlash bir necha qadamlarda iborat:
1-qadam: Uzatkich fotonlarni ixtiyoriy tanlangan 4 qutblardan 1tasiga yuboradi.
2-qadam: Har bir qabul qilingan foton uchun qabul qiluvchi ixtiyoriy tipdagi qutblanish o’lchamini tanlaydi: to’g’ri yoki dioganal. Qabul qiluvchi o’lchangan natijani yozib oladi va ularni maxfiy ravishda saqlaydi.
3-qadam: Qabul qiluvchi (ochiq kanal) oshkora fotonlarni o’lchashda ishlatiladigan tiplarni e’lon qiladi (natijani e’lon qilmaydi).
4-qadam: Uzatuvchi yuboruvchiga (ochiq kanal bo’yicha) to’g’ri tipdagi o’lchashlarni xabar qiladi.
5-qadam: Foydalanuvchilar (qabul qiluvchi va uzatuvchi) o’lchashlar xaqida hamma to’g’ri tipdagi xodisalarni tanlaydi.
Bu xodisalarni bitlarga o’girib, kalitlarni oladi. Xabarni o’g’irlamoqchi bo’lgan buzg’unchi, albatta shu xatolikni bajaradi chunki u oldindan fotonning qutblanish tipini bilmaydi. Kvant mexanikasi esa, bu ikkita noma’lum bir-biriga bog’liq bo’lmagan qutb tiplarini o’lchash imkonini bermaydi (to’g’ri va dioganal qutblar). Ikkita qonuniy foydalanuvchi kvantli kanalda eshitish imkoniyati, ochiq kanal orqali ixtiyoriy bitli kalitlar va xatoliklarni testdan o’tkazadi. Ular yashirincha eshitishni oldini ololmasa ham, buzg’unchilar tomonidan aldanmaydi, chunki kanalga har bir ulanish aniqlanadi.
Masalan, buzg’unchi kabelni kesib uskunalar yordamida adresatni analogik jihozlari haqida o’lchashlarni olib boradi. SHundan so’ng, u o’lchashlar natijasiga ko’ra qabul qiluvchiga foton jo’natadi. SHunda buzg’unchi holatning 50% da noto’g’ri analizator tanlaydi va adresatga tasodifan tanlangan holda jo’natadi. Natijada 25% muhim xabarlar bitlari yuboruvchi tomonidan adresatnikidan farq qiladi.
Endi foydalanuvchilar yarim bitli satr kalitini tanlash orqali va oshkora ularni ma’nosini e’lon qilish orqali buzg’unchi borligini bila oladi. Agar e’lonlarning xamma ma’nosi bir-biriga mos tushsa, foydalanuvchilar ularni hech kim eshitmayotganini ishonch hosil qilishi mumkin. CHunki, ularni eshitib turish ehtimolligi (3/4)N/2 ~= 10-125 bo’lganda, N =1000