Wat is kwantumcryptografie?
Quantumcryptografie is een vorm van cryptografie die afhankelijk is van de principes van kwantummechanica om gegevens te beveiligen en afluisteren te detecteren. Zoals alle vormen van cryptografie, is kwantumcryptografie mogelijk breekbaar, maar het is theoretisch uiterst betrouwbaar, waardoor het geschikt kan zijn voor zeer gevoelige gegevens. Helaas vereist het ook het bezit van enkele zeer gespecialiseerde apparatuur, die de verspreiding van kwantumcryptografie kan belemmeren.
Cryptografie omvat de uitwisseling van gecodeerde berichten. De afzender en de ontvanger hebben de mogelijkheid om de berichten te decoderen, waardoor de inhoud wordt bepaald. De sleutel en het bericht worden over het algemeen afzonderlijk verzonden, omdat de ene nutteloos is zonder de andere. In het geval van kwantumcryptografie, of kwantumsleutelverdeling (QKD) zoals het soms bekend is, zijn kwantummechanica betrokken bij het genereren van de sleutel om het privé en veilig te maken.
is de kwantummechanica een extreem complex veld, maar het belangrijkste om erover te wetenRelatie met cryptografie is dat de observatie van iets een fundamentele verandering erin veroorzaakt, wat de sleutel is tot de manier waarop kwantumcryptografie werkt. Het systeem omvat de overdracht van fotonen die worden verzonden via gepolariseerde filters en de ontvangst van de gepolariseerde fotonen aan de andere kant, met behulp van een overeenkomstige set filters om het bericht te decoderen. Fotonen vormen een uitstekend hulpmiddel voor cryptografie, omdat ze een waarde van 1 of 0 kunnen krijgen, afhankelijk van hun uitlijning, waardoor binaire gegevens worden gecreëerd.
afzender A zou de uitwisseling van gegevens starten door een reeks willekeurig gepolariseerde fotonen te verzenden die kunnen worden gepolariseerd rechtlijnig, waardoor een verticale of horizontale oriëntatie of diagonaal het foton in welk geval het foton op de een of andere manier zou worden afgevoerd. Deze fotonen zouden aankomen op ontvanger B, die een willekeurig toegewezen reeks rechtlijnige of diagonale filte zou gebruikenRs om het bericht te ontvangen. Als B hetzelfde filter zou gebruiken dat A voor een bepaald foton deed, zou de uitlijning overeenkomen, maar als hij of zij dat niet deed, zou de uitlijning anders zijn. Vervolgens zouden de twee informatie uitwisselen over de filters die ze gebruikten, fotonen weggegooid die niet overeenkwamen en degenen die deden om een sleutel te genereren te houden.
Wanneer de twee uitwisselingsinformatie om een gedeelde sleutel te genereren, kunnen ze de filters die ze gebruiken openbaar maken, maar ze onthullen niet de afstemming van de betrokken protonen. Dit betekent dat deze openbare informatie niet kan worden gebruikt om de boodschap te decoderen, omdat een afluisteraar een cruciaal onderdeel van de sleutel zou missen. Meer kritisch, de uitwisseling van informatie zou ook de aanwezigheid van een afluisteraar onthullen, C. Als C wil afluisteren om de sleutel te verkrijgen, moet hij of zij de protonen onderscheppen en observeren, waardoor ze worden gewijzigd en A en B waarschuwden voor de aanwezigheid van een afluisteren. De twee kunnen het proces eenvoudig herhalen om een nieuwe sleutel te genereren.
Zodra een sleutel is gegenereerd, kan een coderingsalgoritme worden gebruikt om een bericht te genereren dat veilig over een openbaar kanaal kan worden verzonden, omdat deze is gecodeerd.