Cesko.wiki Protokol BB84
Author
Albert FloresProtokol BB84 je kvantový kryptografický protokol, který byl vyvinut v roce 1984 Charlesem Bennettm a Gilesem Brasseardem. Tento protokol je základem pro kvantovou distribuci klíčů a slouží k zabezpečenému přenosu informací mezi dvěma stranami, pomocí využití kvantového mechanického jevu nazývaného superpozice. Protokol BB84 je založen na využití dvou kvantových stavů - jednoho reprezentuje bázový stav 0 a druhý stav 1. Tyto stavy jsou reprezentovány pomocí blízkých stavů dvou kvantových systémů, například stavů dvou polarizací fotonů. Protokol BB84 zahrnuje distribuci náhodných binárních sekvencí a následnou jejich kontrolu. Tyto sekvence jsou přeneseny mezi dvěma komunikujícími stranami a porovnávány, aby bylo zajištěno, že informace nebyla nějakým způsobem ovlivněna třetí stranou. Pokud porovnání proběhne úspěšně, strany mohou přistoupit k vytvoření společného tajného klíče. V praxi se protokol BB84 používá k zabezpečení přenosu informací prostřednictvím kvantových kanálů. Díky principům kvantové mechaniky je možné detekovat jakékoli neoprávněné pokusy o odposlech, což zajišťuje vyšší úroveň bezpečnosti při přenosu informací. Protokol BB84 představuje důležitý krok v oblasti kvantové kryptografie a jeho principy jsou stále objektem výzkumu a vývoje v oblasti informačních technologií.
BB84 je nejstarší protokol kvantové kryptografie. Vytvořili jej v roce 1984 Charles H. Bennett a Gilles Brassard. O pět let později ho Bennet se svým postgraduálním studentem Johnem Smolinem poprvé uskutečnili v laboratoři. Dnes jsou tyto systémy dostupné i komerčně v cenách kolem sta tisíc USD.
Protokol
# Alice generuje fotony polarizované náhodně s rovnoměrným rozložením mezi 4 možné roviny. Odesílá je kvantovým kanálem Bobovi. +more Počet odeslaných fotonů musí přesahovat dvojnásobek počtu bitů tajné zprávy. # Bob provádí na fotonech měření, přičemž náhodně střídá báze. Zaznamenává si výsledky měření. # Alice sdělí Bobovi veřejným kanálem pořadí bází, v nichž byly jednotlivé fotony polarizovány. Konkrétní hodnoty polarizace si ovšem nechá pro sebe. # Bob si poznamená hodnoty polarizací pro fotony, které měřil ve správné bázi. Tyto bity budou tvořit klíč. Ostatní výsledky měření mohou být zapomenuty (zhruba polovina všech měření). # Bob veřejně sdělí Alici, které fotony měřil ve správné bázi. Alice ví, s jakou polarizací tyto fotony posílala, takže zná všechny bity klíče. Bob je správně měřil, a tedy rovněž zná klíč. Zbývá poslední krok. # Několik náhodně zvolených bitů klíče musí být „obětováno“. Alice a Bob si je navzájem veřejně sdělí a porovnají svoje hodnoty. Pokud se shodují, je všechno v pořádku a ostatní bity klíče budou použity pro Vernamovu šifru. Pokud se některé bity neshodují, znamená to, že linka je odposlouchávána. V tom případě musí být celý klíč zapomenut a postup zopakován od začátku, nejlépe na jiném kanále.
Externí odkazy
[url=http://aldebaran. cz/bulletin/2005_14_kry. +morephp]Kvantová kryptografie[/url] - Vojtěch Hála, Aldebaran bulletin 14/2005 * [url=http://arxiv. org/abs/quant-ph/0003004]Simple Proof of Security of the BB84[/url] - Peter W. Shor, John Preskill, arXiv:quant-ph/0003004, 2000.
Kategorie:Kvantová informatika Kategorie:Kryptografické algoritmy