Was ist Quantenkryptographie?

Quantenkryptographie ist eine Form der Kryptographie, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik beruht, um Daten zu sichern und Abhören zu erkennen. Wie bei allen Formen der Kryptographie ist die Quantenkryptographie potenziell zerbrechlich, aber theoretisch äußerst zuverlässig, was sie für sehr sensible Daten geeignet machen könnte. Leider erfordert es auch den Besitz einer sehr speziellen Ausrüstung, die die Ausbreitung der Quantenkryptographie behindern könnte.

Kryptographie umfasst den Austausch codierter Nachrichten. Der Absender und der Empfänger haben die Möglichkeit, die Nachrichten zu dekodieren und so den Inhalt zu bestimmen. Der Schlüssel und die Nachricht werden im Allgemeinen separat gesendet, da einer ohne den anderen nutzlos ist. Im Fall von Quantenkryptographie oder Quantenschlüsselverteilung (QKD), wie sie manchmal bekannt istDie Beziehung zur Kryptographie besteht darin, dass die Beobachtung von etwas eine grundlegende Veränderung in IT verursacht, die der Schlüssel für die Art und Weise ist, wie die Quantenkryptographie funktioniert. Das System umfasst die Übertragung von Photonen, die durch polarisierte Filter gesendet werden, und die Empfang der polarisierten Photonen auf der anderen Seite unter Verwendung eines entsprechenden Filtersatzes zum Dekodieren der Nachricht. Photonen sind ein hervorragendes Werkzeug für die Kryptographie, da ihnen je nach Ausrichtung einen Wert von 1 oder 0 zugewiesen werden kann, wobei Binärdaten erstellt werden.

Absender A würde den Datenaustausch beginnen, indem eine Reihe von zufällig polarisierten Photonen gesendet werden, die geregelt werden könnten, was entweder eine vertikale oder horizontale Orientierung oder diagonal verursacht. In diesem Fall würde das Photon auf die eine oder andere Weise schrägen. Diese Photonen würden zu Empfänger B eintreffen, der eine zufällig zugewiesene Reihe von geradlinigem oder diagonalem Filter verwenden würdeRs, um die Nachricht zu erhalten. Wenn B den gleichen Filter wie A für ein bestimmtes Photon verwendete, würde die Ausrichtung übereinstimmen, aber wenn er oder sie es nicht tat, wäre die Ausrichtung unterschiedlich. Als nächstes tauschten die beiden Informationen über die von ihnen verwendeten Filter aus und verwalteten Photonen, die nicht übereinstimmten, und hielten diejenigen, die eine Schlüssel generierten, nicht übereinstimmend.

Wenn die beiden Austauschinformationen zur Generierung eines gemeinsamen Schlüssels austauschen, geben sie möglicherweise die von ihnen verwendeten Filter offen, die die Ausrichtung der beteiligten Protonen nicht offenlegen. Dies bedeutet, dass diese öffentlichen Informationen nicht zur Dekodierung der Nachricht verwendet werden können, da ein Abhörfänger einen kritischen Teil des Schlüssels fehlt. Kritischer würde der Informationsaustausch auch das Vorhandensein eines Abhörs ergeben, C. Wenn C lauschen will, um den Schlüssel zu erhalten, muss er die Protonen abfangen und beobachten, wodurch sie verändert und A und B auf das Vorhandensein eines Traufentrockers aufmerksam wird. Die beiden können den Vorgang einfach wiederholen, um einen neuen Schlüssel zu generieren.

Sobald ein Schlüssel generiert ist, kann ein Verschlüsselungsalgorithmus verwendet werden, um eine Nachricht zu generieren, die sicher über einen öffentlichen Kanal gesendet werden kann, da er verschlüsselt ist.