Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti kriptologiya kafedrasi Kriptografiya 2

BB84 protokoli ma`lumoti

Texnik jihatdan Lo-Chu protokolidan oddiyroq bo'lishiga qaramasdan, CSS kodlari protokoli hali juda murakkabdir, chunki u kvant holatini kodlash va dekodlash uchun kvant hisoblashni talab qiladi, shuningdek ularni kvant xotirasida xabar qabul qilinmaguncha saqlaydi Alicedan, ushbu protokolning qisqartirilishini bildiradigan BB84 protokolining ishonchli versiyasi bunday texnologiyani talab qilmaydi.
CSS-kod ikki klassik C1 va C2 koddan foydalanadi, aslida kvant kod hal qilish jarayoni yanada holat klassik hal qilish bilan almashtirilishi mumkin (aniq sabablarini ko'rib [20]), endi faqat tanlanadi, bu o'tish mohiyati kodi C 2 sinf va siri bilan bog'liq - kodi Ci va xato tuzatish jarayoni va ikkinchi mos keladi. Endi maxfiylik amplifikatsion, keyin oddiygina yetarlicha C1 kodi so'zini e'lon qiladi va kodlash va signal o'girishga ishlab chiqariladi, protokol ketidan osonlashtiriladi.
Nihoyat, Alisaning kubitlarini kvant xotirasida saqlab qolish uchun, kodlar Bobga mos kelmasligi uchun, Bobdan tasodifiy tanlab olingan "+" yoki "x" asosida foydalanib, har bir signalni darhol o'lchab olishlari mumkin. Alisa, navbatda, bu bazislardan birida signal yuboradi. Bazislarning taxminan yarmida Alisa va Bobning asoslari mos kelmaydi va ularning o'lchov qiymatini yo'qotish kerak bo'ladi, chunki chiziqning umumiy uzunligi 2n dan 4n (1 + δ) ga oshishi kerak.
Shunday qilib, BB84 protokolining yakuniy ishonchli versiyasi quyidagicha:

1. 
   ^Alisa, 4n(1 ) ^{tasodifiy bitni tanlaydi}
   

2. 
   bit har biri uchun Alice Tasodifiy mag'lubiyatga muvofiq asos "+" va
   

"x" tanlab, Bob signal yuboradi

3. 
   Alisa tasodifiy codeword
   

^v_k ^{ C}₁ tanlaydi.

4. 
   Bob Tasodifiy mag'lubiyatga muvofiq ravishda "+" va "x" bilan qubits va chora-tadbirlar ularning har biri qabul s_b
   
5. 
   Alisa va Bob aks holda protokoli bekor qilinadi, faqat nashrni natijasida o'rinlarni katta ehtimollik 2n bitni qolmoqda bilan bit tegishli qadriyatlar, nishonlamoqchi bo'lgan satr kubits tark satr va s_b, oshkor.
   
6. 
   Alisa tasodifiy qolgan 2n n bit nazorat dan tanlaydi.
   
7. 
   Alisa va Bob ularning nazorat bitlarining qiymatlarini ochiqchasiga solishtirishadi. Turli xil bitlarning soni qning kritik qiymatidan katta bo'lsa, protokol bekor qilinadi.
   

8. 
   Alisa
   

x  v_k
e'lon qiladi; Bob ushbu natija natijasidan

chiqarib, xatolarni bartaraf etish uchun "C" ni ishlatadi, v _k - aniqlanmaydigan mag'lubiyatga ega, ammo qisman Yevaga ma'lum bo'lishi mumkin.

9. 
   Alisa va Bob bir-biriga yaqinlik sinfini hisoblab chiqadi, (
   

v_k  C₂
uchun umumiy maxfiy kalitni olish uchun.

Ushbu protokol sxemasi xatoliklarni tuzatish va maxfiylikni CSS-kodlar xususiyatlarini on-line rejimida rivojlantirish uchun foydalanadi. Kvant kanalida tuzilishi mumkin bo'lgan xato q ning kattaligi uchun nazariy taxmin Shennon chegarasi tomonidan beriladi: 1 - 2h (q)> 0, bu chegara yaxshiroqdirVarshamova- G Nilbert CSS-kodlarining mavjudligini kafolatlaydi.Shannon chegarasi (tasodifiy klassik kodlardan foydalanishga) kamaytirilsa, maxfiy ma'lumotlarni tarqatish mumkin bo'lgan xatoning nazariy chegarasi taxminan 11% ni tashkil etadi, ya'ni 1 - 2h(q) = 0 tenglamaning ildizi.