Sådan fungerer kvantekryptering
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Sådan fungerer kvantekryptering

Kryptering foregår ved, at man til informationssignalets bitstrøm adderer et tilfældigt bitsignal (kodenøglen), som kun kendes af sender og modtager.
På vejen fra sender til modtager vil det totale signal derfor opfattes som det rene volapyk, men modtageren kan ved at trække kodenøglen fra den indkommende bitstrøm få det oprindelige informationssignal frem. For at man skal være 100 pct. sikker på, at
signalet ikke kan dekodes af en smart aflytter, skal signalet man adderer bestå af lige så mange bit som selve informationssignalet.
Problemet opstår, når man skal udveksle kodenøglen. Sendes kodenøglen via en telekommunikationslinie kan den op snappes af en aflytter, som derefter let kan dekode alle efterfølgende signaler, der anvender kodenøglen. Selvfølgelig kan man personligt
aflevere kodenøglen i en forseglet kuvert, men så kunne man i princippet jo lige så godt aflevere informationssignalet i stedet for.

Kvantekryptering tillader en måde at udveksle en kodenøgle via telekommunikation, da kodenøglen ikke kan opsnappes uden, at den samtidig ødelægges. Processen er af natur relativ enkel, så det er let at lave nye nøgler, når de praktiske forhold
først er løst en gang for alle.
I kvantekryptering udnytter man polarisationen af den enkelte lys-foton. Med et polarisationsfilter kan kun lys polariseret i en retning, eksempelvis horisontalt (polarisationsretning 0 grader), komme frem til lys-detektoren, hvorimod lys polariseret
vertikalt (polarisationsretning 90 grader) ikke kan komme igennem.
Er lyset polariseret i en skrå retning på 45 eller 135 grader, vil hver enkelt foton have 50 pct. chance for at blive detekteret med et filter, der enten står i 0 eller 90 grader, og det enkelte udfald kan ikke forudsiges. Det er denne egenskab, der er
afgørende for princippet i kvantekryptering.
Når fysikerne og datalogerne skal forklare deres eksperimenter forestiller de sig altid to personer, Alice og Bob, der gerne vil udveksle et hemmeligt signal uden, at Eva kan lytte med på linien.
Alice og Bob udveksler først en kodenøgle på denne måde. Alice sender en række fotoner til Bob, der er helt tilfældigt polariseret i enten 0, 45, 90, 135 graders retning. Bob stiller skiftevis sit polarisationsfilter tilfældigt i en af de samme fire
retninger.
Det vil selvfølgelig ødelægge halvdelen af data, for han kan jo netop ikke måle en skråt polariseret foton med et filter, der er stillet enten horisontalt eller vertikalt. Det forhold retter partnerne på følgende måde. Bob fortæller Alice over en
offentlig kanal, hvilken type måling han har lavet (0/90 eller 45/135) men ikke selve måleresultatet. Alice fortæller til gengæld Bob, hvilke målinger, der var korrekte, og parterne bliver enige om kun at bruge disse tilfælde. Derved har de en fælles
hemmelig kode, der kan opfattes som en binær streng ved at lade fotoner polariseret 0 og 45 grader være 0, og fotoner polariseret 90 og 135 grader være 1.
Hvis aflytteren Eva har været inde på linien ved hun ikke, om fotonen hun måler er polariseret 0/90 grader eller 45/135 grader.
Hun kan derfor ikke måle den og videresende uden, at hun løber en risiko for at introducere en fejl i de fælles data for Alice og Bob. Så hvis Alice og Bob sammenligner dele af deres kode og finder fejl ved de, at koden er aflyttet og de må begynde
forfra. Når først koden er klar, benyttes almindelige krypteringsteknikker til at sende de efterfølgende signaler. n

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten