量子暗号とは何ですか？

量子暗号は、データを保護し、盗聴を検出するために、量子力学の原理に依存する暗号の形式です。 すべての形式の暗号化と同様に、量子暗号化は潜在的に解読可能ですが、理論的には非常に信頼性が高いため、非常に機密性の高いデータに適しています。 残念なことに、量子暗号の普及を妨げる可能性のある非常に特殊な機器を所有する必要もあります。

暗号化には、コード化されたメッセージの交換が含まれます。 送信者と受信者はメッセージをデコードして、コンテンツを決定することができます。 キーとメッセージは通常、別々に送信されます。一方が他方なしでは役に立たないためです。 量子暗号の場合、または時々知られている量子鍵配布（QKD）の場合、量子力学は鍵の生成に関与し、それを秘密にして安全にします。

量子力学は非常に複雑な分野ですが、暗号との関係でそれについて知っておくべき重要なことは、何かを観察すると根本的な変化が引き起こされるということです。これは量子暗号の仕組みの鍵です。 このシステムには、偏光フィルターを介して送信される光子の送信と、反対側での偏光光子の受信が含まれ、対応するフィルターのセットを使用してメッセージをデコードします。 フォトンは、アライメントに応じて1または0の値を割り当てられ、バイナリデータを作成できるため、暗号化の優れたツールとなります。

送信者Aは、直線偏光することができ、垂直または水平方向、または斜めのいずれかの方向に光子を傾けることができる一連のランダムに偏光した光子を送信することにより、データの交換を開始します。 これらの光子は受信者Bに到着し、受信者Bはランダムに割り当てられた一連の直線フィルターまたは対角フィルターを使用してメッセージを受信します。 Bが特定の光子に対してAと同じフィルターを使用した場合、アライメントは一致しますが、一致しない場合、アライメントは異なります。 次に、2つは使用したフィルターに関する情報を交換し、一致しなかったフォトンを破棄し、キーを生成したフォトンを保持します。

2つの情報を交換して共有キーを生成する場合、使用するフィルターを開示している可能性がありますが、関与するプロトンのアライメントは開示していません。 これは、盗聴者にはキーの重要な部分がないため、この公開情報を使用してメッセージをデコードすることはできないことを意味します。 さらに重要なことは、情報の交換により盗聴者Cの存在も明らかになることです。Cが鍵を入手するために盗聴したい場合は、陽子を傍受して観察する必要があります。盗聴者の存在。 この2つは、単純にプロセスを繰り返して新しいキーを生成できます。

キーが生成されると、暗号化アルゴリズムを使用して、パブリックチャネルを介して安全に送信できるメッセージが生成されます。これは暗号化されているためです。