معرفی یک پروتکل پساپردازش برای سامانه‌‌های توزیع کلید کوانتومی

مهری تونابی, علی; مومنی, سمیرا

معرفی یک پروتکل پساپردازش برای سامانه‌‌های توزیع کلید کوانتومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، ایران

² دکتری تخصصی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، ایران

چکیده

در این مقاله، یک پروتکل پساپردازش برای سامانه‌های توزیع کلید کوانتومی (QKD) مبتنی بر چیدمان بسیار پرکاربرد BB84 استاندارد دو بعدی معرفی شده است. در نوشتن الگوریتم‌های این پروتکل از حالت بهینه کدها و توابع شناخته شده‌ای همچون کدهای LDPC، تابع استخراج کلید (KDF)، توابع درهم‌ساز PolyHash و Toeplitz و سیستم تولید رمز یک‌بار مصرف (OTP) استفاده شده است. این پروتکل محدود به کاربرد در شمای BB84 دو بعدی نیست و با ایجاد تغییر ساده و جزیی در الگوریتم غربال‌گری آن، می‌تواند برای پساپردازش پروتکل‌های QKD مختلف، از جمله پروتکل دو حالته قطبشی و فازی (B92)، پروتکل چهار حالته مبتنی بر حالت‌های درهم تنیده (BBM92)، پروتکل حالت فریب (Decoy)، پروتکل‌های‌ QKD چند بعدی (HD-QKD) و ... نیز به کار رود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

امنیت اطلاعات، رمزنگاری، پنهان نگاری، پروتکل ها و استانداردها

عنوان مقاله [English]

Introducing a post-processing protocol for quantum key distribution (QKD) systems

نویسندگان [English]

Ali Mehri Toonabi ¹
Samira Momeni ²

¹ Assistant Professor, Malek Ashtar University of Technology, Shahinshahr, Iran

² PhD, Malek Ashtar University of Technology, Shahinshahr, Iran

چکیده [English]

This paper introduces a post-processing protocol for quantum key distribution (QKD) systems based on the widely used two-dimensional standard BB84 setup. In writing the algorithms of this protocol, the optimal version of well-known codes and functions such as LDPC encoding and decoding codes, key derivation functions, PolyHash and Toeplitz hashing functions, and one-time-pad encoding systems have been used. This protocol is not limited to use in the two-dimensional BB84 scheme, and with a simple and minor change in its sifting algorithm, it can also be used to post-process various QKD protocols (including the two-state polarization and phase protocols (B92), the four-state protocols based on entangled states (BBM92), decoy state protocols, high-dimensional protocols, etc.).

کلیدواژه‌ها [English]