Conference proceedings

Ключевые слова 
—
 
ключи шифрования,
 
оптическое волокно, криптография, квантовое состояние, фотоприемник, 
квантовая система. 
Keywords 
—
 
encryption keys, optical fiber, cryptography, quantum state, photodetector, quantum system. 
Для передачи данных в настоящее время находят широкое применение волоконно-оптические линии 
связи (ВОЛС). При трансляции данных по ВОЛС возникает необходимость обеспечения конфиденциальности 
передаваемой информации. Наиболее эффективными способами защиты информации, передаваемой по ВОЛС, 
являются методы квантовой криптографии [1,2]. Считается, что методы квантовой криптографии обеспечивают 
абсолютную защищенность передаваемой по ВОЛС информации, поскольку они основаны на принципах 
квантовой механики. Такими принципами являются неклонируемость квантовых состояний и невозможности 
измерения состояния фотона без его изменения. Для кодирования данных в этих методах используются состояния 
фотонов. Основным недостатком при использовании этих методов является низкая скорость передачи 
информации по ВОЛС (до 50 кБит/с), а также невозможность создания системы формирования и распределения 
ключей шифрования для более двух санкционированных пользователей. Низкая скорость передачи информации 
обусловлена сложной процедурой обмена данными при формировании ключа шифрования. В предлагаемых на 
сегодняшний день протоколах передачи данных, необходимых для создания ключа шифрования, могут 
участвовать только два санкционированных пользователя. При большем числе пользователей не удается 
обеспечить единство ключа шифрования или его конфиденциальность. Поэтому предлагается новый подход для 
передачи конфиденциальной информации по ВОЛС, при котором передача ключа шифрования осуществляется 
после того, как санкционированные пользователи убедятся в отсутствии несанкционированных подключений к 
ВОЛС. При этом обнаружение несанкционированных пользователей осуществляется путем контроля параметров 
оптического шума с заданной статистикой фотонов, известной только санкционированным пользователям. В 
результате перехвата зашифрованных данных несанкционированным пользователем происходит изменение 
статистики фотонов оптического шума, что позволяет обнаруживать наличие такого пользователя в ВОЛС. 
Обнаружение несанкционированного пользователя позволяет прекратить передачу не только ключей 
шифрования, но и повысить степень секретности передачи зашифрованных данных. Таким образом, 
обеспечивается конфиденциальность передачи информации по ВОЛС. 
Для формирования оптического шума используются источники излучения с различной статистикой 
фотонов, а для регистрации оптического шума - одноквантовые фотоприемники [3]. Вместе с тем, до настоящего 
времени не разработаны принципы построения квантовых систем безопасного распределения ключей 
шифрования между тремя и более пользователями, а также способов формирования, передачи и приема этих 
ключей.