Kvantekryptering rykker tættere på kommerciel brug

Elsker teknologien, og specielt når det viser sig at "det umulige" bliver "muligt" :)

Og at kunne sende så krypteret data gennem "normale" linjer, er lidt fantastisk netop pga. det tidligere har været noget man nærmest opgav at forske mere i pga. de krævede sine helt egne linjer.

Det er selvfølgelig interessant at kunne dele fiberen mellem klassiske bits og kvantebits. Men jeg har aldrig fået indtryk af at det var den begrænsende faktor. Der er flere steder, hvor man allerede fordeler trafikken over to eller flere fibre. Hvis man har flere fibre, så kunne man bruge den ene til kvantebits i de timer af døgnet, hvor der ikke er meget trafik.

En anden begrænsende faktor er afstanden kvantebits kan sendes over. Når klassiske bits skal sendes over lange fibre er der mig bekendt enheder undervejs, som kan forstærke signalet. Forsøger man at forstærke en kvantebit vil den blive ødelagt.

I stedet kan man lade være med at sende kvantebits hele vejen og i stedet kun sende dem fra en kvanterouter til en anden kvanterouter. Kvanterouteren skal så være udstyret med en to-bits kvantecomputer som enten laver entanglede par, eller laver udregninger på partikel-par.

Den dag sådan en kvanterouter bliver kommercielt tilgængeligt bliver teknologien for alvor interessant.

Princippet i kvanterouteren er at hver anden kvanterouter på ruten laver et entangled partikelpar og så sender de alle sammen "samtidigt" en partikel i hver retning. På de routere hvor partiklerne mødes udføres en kvanteberegning på de to bits som resulterer i et output bestående af to klassiske bits.

Herefter skal der udføres en simpel klassisk udregning ved at der sendes et par klassiske bits fra den ene ende af ruten til den anden, og hver router laver en simpelt beregning på de to modtagede bits og dens egne to bits og sender de to bits resultat videre.

I praksis vil man først sætte en rute op mellem to endepunkter og så sende en strøm af kvantepartikler. Hvad jeg beskrev ovenfor var håndteringen af hver enkelt partikel, men så snart en router har behandlet en bit kan den straks gå videre med den næste.

Den klassiske del af kommunikationen kan starte når alle kvantebitene er overført. Hvis man f.eks. kan sende 10Mbit/s og ruten mellem to endepunkter bruges til det i 10 sekunder, så kan man udveksle 100Mbit på den tid. Når alle de klassiske beregninger efterfølgende er gennemført står man tilbage med ca. 3MB nøgle som kan bruges til OTP.

Har man brug for mere end 3MB kvantekrypteret data i løbet af en dag, så er det ikke nok at have 10 sekunder om natten til udveksling af kvantebits. Men natten er lang, og hvis efterspørgslen bliver stor nok, så kommer der nok fibre som bruges til kvantebits hele tiden.

#3

Det du sager er sikkert rigtigt :P

KristofferKristensen (3) skrev:

#3

Det du sager er sikkert rigtigt :P

Infinite loop alert!

#4

ved ikke hvad kvantekryptering er, men kiggede på følgende
http://ing.dk/artikel/31527-saadan-fungerer-kvante...

er hele ideen ikke at man ikke kan sætte en router op imellem 2 punkter på en linie.

altså man in midle attacket er udelukket.
Det vil svare til at person A sende person B en nøgle og imellem dem sider person C og læser alt der går ind og sender det samme ud igen. Hvilket hvis jeg har forstået det ikke er muligt ved kvantekrypteing

nej en router er ikke muligt.

jens426 (5) skrev:

nej en router er ikke muligt.

Jo det er muligt. Det kræver blot at man bruger entanglement og at routerne er udstyret med 2-bits kvantecomputere. Det er ca. 10 år siden jeg lærte om metoden, så jeg kan ikke huske, hvad metoden hedder.

Princippet er at hvis man først laver to par af kvantepartikler, hvor hvert par er entangled, så kan en kvantecomputer som arbejder på en partikel fra hvert par bringe de andre to i en entangled tilstand.

F.eks. router 1 laver partikel A og B som er entangled. A sendes til den ene kommunikerende part, B sendes til router 2. Samtidigt laver router 3 partikel C og D som er entangled. C sendes til router 2, D sendes til den anden kommunikerende part.

Partikel A og D har aldrig været i nærheden af hinanden og er som udgangspunkt ikke entangled. Men når router 2 laver en passende kvanteberegning på partikel B og C, så bliver A og D entangled. Udregningen vil kollapse B og C tilbage i normaltilstanden, så når udregningen er gennemført vil der ikke længere være nogen kvantebits på router 2. Resultatet af udregningen er to klassiske bits, som fortæller hvilken entanglement, der er mellem A og D. Disse klassiske bits skal kommunikeres til en af de kommunikerende parter, så aflæsningerne kan korrigeres i henhold til den entanglement.

Det kan lade sig gøre, men hvor langt man er nået med en praktisk implementation, ved jeg ikke. Sikkerhedsmæssigt er det i teorien lige så godt som kvantekryptering uden routere. I praksis er det måske bedre fordi en router ville blokkere for nogle kendte angreb rettet imod specifikke implementationsfejl.

F.eks. har der været kvantekrypteringssystemer, som har været sårbare overfor overstyring. Et kraftigt lys på fiberen ville kunne manipulere nøglen uden det blev opdaget. Men overstyring vil ikke kunne gøres gennem en router og derfor vil et angreb midt på linjen ikke udgøre samme trussel.