Vad är kvantkryptografi?

Kvantkryptografi är en form av kryptografi som förlitar sig på principerna för kvantmekanik för att säkra data och upptäcka avlyssning.Liksom alla former av kryptografi är kvantkryptografi potentiellt brytbar, men det är teoretiskt extremt tillförlitligt, vilket kan göra det lämpligt för mycket känslig data.Tyvärr kräver det också besittning av mycket specialiserad utrustning, som kan hindra spridningen av kvantkryptografi.

Kryptografi innebär utbyte av kodade meddelanden.Avsändaren och mottagaren har förmågan att avkoda meddelandena och därmed bestämma innehållet.Nyckeln och meddelandet skickas vanligtvis separat, eftersom det ena är värdelös utan den andra.När det gäller kvantkryptografi, eller kvantnyckelfördelning (QKD), som det ibland är känt, är kvantmekanik involverad i genereringen av nyckeln för att göra den privat och säker.

Kvantmekanik är ett extremt komplext fält, men det viktigaDet att veta om det i förhållande till kryptografi är att observationen av något orsakar en grundläggande förändring i det, vilket är nyckeln till hur kvantkryptografi fungerar.Systemet involverar överföring av fotoner som skickas genom polariserade filter och mottagandet av de polariserade fotonerna på andra sidan, med användning av en motsvarande uppsättning filter för att avkoda meddelandet.Fotoner gör ett utmärkt verktyg för kryptografi, eftersom de kan tilldelas ett värde på 1 eller 0 beroende på deras justering, skapa binära data.

avsändare A skulle starta utbytet av data genom att skicka en serie slumpmässigt polariserade fotoner som kan polariserasrektilinärt, vilket orsakar antingen en vertikal eller horisontell orientering, eller diagonalt, i vilket fall fotonen skulle lutas på ett eller annat sätt.Dessa fotoner skulle anlända till mottagare B, som skulle använda en slumpmässigt tilldelad serie rätlinjiga eller diagonala filter för att ta emot meddelandet.Om B använde samma filter som A gjorde för en viss foton, skulle justeringen matcha, men om han eller hon inte gjorde det, skulle justeringen vara annorlunda.Därefter skulle de två utbyta information om filtren de använde och kasserade fotoner som inte matchade och höll de som gjorde för att generera en nyckel.

När de två utbyter information för att generera en delad nyckel kan de avslöja de filter som deAnvänd, men de avslöjar inte anpassningen av de inblandade protonerna.Detta innebär att denna offentliga information inte kan användas för att avkoda meddelandet, eftersom en avlyssning skulle sakna en kritisk del av nyckeln.Mer kritiskt skulle informationsutbytet också avslöja närvaron av en avlyssning, C. Om C vill avlyssna för att få nyckeln, kommer han eller hon att behöva avlyssna och observera protonerna och därmed ändra dem och varna A och B tillnärvaro av en avlyssning.De två kan helt enkelt upprepa processen för att generera en ny nyckel.

När en nyckel genereras kan en krypteringsalgoritm användas för att generera ett meddelande som kan skickas säkert över en offentlig kanal, eftersom den är krypterad.