Μονάδα:
Κατεύθυνση Τηλεπικοινωνίες και Επεξεργασία ΣήματοςΠληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2024-09-03
Συγγραφέας:
Στεφανάκος Νικόλαος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Συβρίδης Δημήτριος, Καθηγητής, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ
Μανδηλαρά Αικατερίνη, Δόκτωρ, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ
Κανέλλος Γεώργιος, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Multi-User Measurement Device Independent Quantum Key Distribution Protocol
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Measurement Device Independent Πρωτόκολλο Κβαντικής Διανομής Κλειδιών Πολλών Χρηστών
Περίληψη:
Στο σύγχρονο κόσμο των τηλεπικοινωνιών, η ασφαλής μεταφορά των δεδομένων είναι ένα ζήτημα ύψιστης αξίας. Ωστόσο, οι μέθοδοι της κλασικής κρυπτογραφίας δεν μπορούν πάντα να τη παρέχουν, καθώς είναι αρκετά ευάλωτες σε επιθέσεις. Η Κβαντική Διανομή Κλειδιών (ΚΔΚ) χρησιμοποιώντας τις βασικές αρχές της Κβαντικής Μηχανικής για τη δημιουργία των κρυπτογραφικών κλειδιών, εξασφαλίζει μια ασυναγώνιστα δυνατή κρυπτογράφηση απέναντι σε επιθέσεις ανεξαρτήτως των υπολογιστικών ικανοτήτων τους.
Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία ερευνά τις εξελίξεις στο τομέα της Κβαντικής Διανομής Κλειδιών, εστιάζοντας στην εξέλιξη απο τα κλασικά πρωτόκολλα Κβαντικής Διανομής Κλειδιών σε Measurement Device Independent (MDI) πρωτόκολλα. Τα MDI πρωτόκολλα αντιμετωπίζουν σημαντικά ζητήματα ασφάλειας, καθώς αναθέτουν τη διαδικασία μέτρησης των κβαντικών καταστάσεων σε ένα δυνητικά μη αξιόπιστο τρίτο μέλος μέσα στο σχήμα της επικοινωνίας. Με αυτό το τρόπο εξουδετερώνουν τις απειλές που μπορεί να προέρχονται από τις ατελής (imperfect) συσκευές του συστήματος και αυξάνουν την θεωρητική απόσταση που μπορούν να έχουν τα δύο μέλη που θέλουν να επικοινωνήσουν.
Με αφορμή αυτή την ιδέα, προτείνεται μια επέκταση ενός κλασικού MDI πρωτοκόλλου Κβαντικής Διανομής Κλειδιών (δύο χρηστών) σε ένα τριών χρηστών, με τελικό στόχο τη διασφάλιση της δημιουργίας ενός κλειδιού μεταξύ και των τριών χρηστών με τη χρήση της τεχνολογίας του Quantum Conference Key Agreement (QCKA). Το πρωτόκολλο που προτείνεται κάνει χρήση coherent κβαντικών καταστάσεων, balanced beam-splitters και ανιχνευτών φωτονίων για να διανεμηθεί με ασφάλεια το κοινό κλειδί.
Η διπλωματική αυτή είναι δομημένη με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχει μια λεπτομερή επισκόπηση στους λόγους και στον τρόπο για τον οποίο γίνεται η μετάβαση από τη κλασική στη κβαντική κρυπτογραφία, τις αρχές της κβαντικής μηχανικής και της κβαντικής οπτικής στις οποίες βασίζεται η Κβαντική Διανομή Κλειδιών και τους διάφορους τύπους συστημάτων της με τις αντίστοιχες προκλήσεις ασφαλείας τους. Τέλος, παρουσιάζεται μια λεπτομερής ανάλυση των βημάτων του πρωτοκόλλου που προτείνεται, καθώς και η αντίστοιχη μελέτη για την ασφάλεια του και τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε να εξάγουμε τον τύπο του ρυθμού δημιουργίας ασφαλών κλειδιών (Secure Key Rate).
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
Κρυπτογραφία, Κβαντκή Διανομή Κλειδιών, MDI, QCKA
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
3
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
17
