Securitatea distribuției cheilor cuantice în criptografia cuantică

Bennett și Brassard au afirmat întotdeauna că cea mai importantă întrebare în criptografia cuantică este de a determina cât de sigură este cu adevărat.

Dovezile de securitate sunt foarte importante deoarece

1. a) oferă fundamentul securității unui protocol pentru distribuția cheilor cuantice (QKD),
2. b) oferă o formulă pentru rata de generare a cheilor unui protocol QKD și
3. c) pot chiar oferi o construcție pentru protocolul clasic de post-procesare (pentru corectarea erorilor și amplificarea confidențialității) care este necesar pentru generarea cheii finale.

Fără dovezi de securitate, un sistem QKD real este incomplet, deoarece nu putem fi niciodată siguri despre cum să generăm o cheie sigură și cât de sigură este cu adevărat cheia finală.

După schimbul de qubit și reconcilierea bazei, Alice și Bob au fiecare câte o cheie filtrată. În mod ideal, aceste chei sunt identice. Dar în viața reală, există întotdeauna unele erori, iar Alice și Bob trebuie să aplice datele lor cu privire la unele protocoale clasice de procesare a informațiilor, cum ar fi corectarea erorilor și amplificarea confidențialității. Primul protocol este necesar pentru a obține chei identice, iar al doilea pentru a obține o cheie secretă. În esență, problema interceptării constă în găsirea unor protocoale care, având în vedere că Alice și Bob pot măsura doar rata de erori de biți cuantici (QBER), fie le oferă lui Alice și Bob o cheie sigură și verificabilă, fie opresc protocolul și informează utilizatorii că distribuția cheii a eșuat. Aceasta este o problemă delicată la intersecția dintre fizica cuantică și teoria informației. De fapt, cuprinde mai multe probleme de interceptare, în funcție de protocolul precis, gradul de idealizare admis, puterea tehnologică presupusă că o are Eva și fidelitatea presupusă a echipamentului lui Alice și Bob. Să subliniem imediat că o analiză completă a interceptării pe un canal cuantic nu a fost încă realizată.

Sursa: Xiaoqing Tan (2012). ”Introduction to Quantum Cryptography”, din Theory and Practice of Cryptography and Network Security Protocols and Technologies, Cap. 5, http://dx.doi.org/10.5772/56092, licența CC BY 3.0. Traducere și adaptare: Nicolae Sfetcu