Hvad er kvantekryptografi?

Kvantekryptografi er en form for kryptografi, der er afhængig af principperne for kvantemekanik for at sikre data og detektere aflytning.Som alle former for kryptografi er kvantekryptografi potentielt brudbar, men det er teoretisk ekstremt pålideligt, hvilket kan gøre det egnet til meget følsomme data.Desværre kræver det også besiddelse af noget meget specialiseret udstyr, som kan hindre spredningen af kvantekryptografi.

Kryptografi involverer udveksling af kodede meddelelser.Afsenderen og modtageren har evnen til at afkode meddelelserne og derved bestemme indholdet.Nøglen og meddelelsen sendes generelt separat, da den ene er ubrugelig uden den anden.I tilfælde af kvantekryptografi eller kvantetastfordeling (QKD), som det undertiden er kendt, er kvantemekanik involveret i genereringen af nøglen til at gøre den privat og sikker.

Kvantemekanik er et ekstremt komplekst felt, men den vigtigeTing at vide om det i forhold til kryptografi er, at observationen af noget forårsager en grundlæggende ændring i det, hvilket er nøglen til den måde, hvorpå kvantekryptografi fungerer.Systemet involverer transmission af fotoner, der sendes gennem polariserede filtre, og modtagelsen af de polariserede fotoner på den anden side med brug af et tilsvarende sæt filtre til at afkode meddelelsen.Fotoner gør et fremragende værktøj til kryptografi, da de kan tildeles en værdi af 1 eller 0 afhængigt af deres justering, hvilket skaber binære data.

Afsender A ville starte udvekslingen af data ved at sende en række tilfældigt polariserede fotoner, der kunne polariseresRektilinært, der forårsager enten en lodret eller vandret orientering eller diagonalt, i hvilket tilfælde fotonen ville skræmme den ene eller den anden måde.Disse fotoner ankommer til modtager B, der ville bruge en tilfældigt tildelt række retlinjære eller diagonale filtre til at modtage meddelelsen.Hvis B brugte det samme filter, som A gjorde for en bestemt foton, ville justeringen matche, men hvis han eller hun ikke gjorde det, ville justeringen være anderledes.Dernæst ville de to udveksle oplysninger om de filtre, de brugte, kassere fotoner, som ikke stemte overens med og beholde dem, der gjorde for at generere en nøgle.

Når de to udvekslingsoplysninger for at generere en delt nøgle, kan de afsløre de filtre, deBrug, men de afslører ikke tilpasningen af de involverede protoner.Dette betyder, at denne offentlige information ikke kan bruges til at afkode beskeden, da en aflytter ville mangle en kritisk del af nøglen.Mere kritisk vil udveksling af information også afsløre tilstedeværelsen af en aflytter, C. Hvis C ønsker at aflytte for at få nøglen, bliver han eller hun nødt til at aflytte og observere protonerne og derved ændre dem og advare A og B til dentilstedeværelse af en aflytter.De to kan blot gentage processen for at generere en ny nøgle.

Når en nøgle genereres, kan en krypteringsalgoritme bruges til at generere en meddelelse, der kan sendes sikkert over en offentlig kanal, da den er krypteret.