2 小五郎隨機使用 type A or B 的filter接 A A B B A B B B A 收
3 小五郎解出的資料
example cont’d
4 在另一個頻道中(public
channel) 目暮告訴小五
郎他的filter是否選擇正
確
5 小五郎得知何者為正
確的資料 (不需要透露
任何資料)
目暮的 data
Quantum channel Public channel
防阻斷攻擊 : 若有人惡意攔截光子 則會 因無法複製出一個一模一樣 的封包 接收端可以he middle)
Quantum channel Public channel
黑社會無法再對目暮和小五郎竊 聽 導致小五郎破案連連 許多 角頭老大都被抓走了 不得已只 好派出沃卡和琴酒出馬調查量子密 碼學的弱點
example cont’d
6 目暮和小五郎在public channel 中check某 些bit 確定是否有人監聽
7 若發現資料有損壞(可能有人竊聽)目暮 和小五郎就重傳資料 直到確定沒有人 竊聽為止 那這筆資料 就可以當做key 來編碼其他資料
量子密碼的威力
防竊聽 :因為發送光子所用的filter為 隨機 不能夠正確地找到對 應的filter 竊聽失敗
針對此問題 阿笠博士嘔心瀝血地研究
最後 發明了………..
密碼學之救星 -----量子密碼學
使用環境 : 光纖傳輸 設備 : 兩台filter (polarizer) 一把photon
gun (每位使用者) 兩個頻道 (quantum channel & public channel)
編碼方式 : 利用光子的極化方向代表0 or 1 透過 polarizer 送出光子
沃加和琴酒的調查報告
量子密碼學的弱點
目前此方法受到物理上的限制 (因為光訊 號在光纖中傳遞需要repeater,而放大的動 作會破壞光子極化方向) ,目前最遠到達67 公里長
極化方向受到noise的影響 若有人監聽所 造成的原資料損壞 會被誤以為是noise而 被忽略
量子密碼學
Quantum Cryptography
陳彥賓
A story
目暮警官長和小五郎常在網路上討論辦案的事情 但是……………..
現有密碼學之缺陷(目暮警官的煩惱)
依據數學方程式所做之編碼 並非完全無 解 若 key 被取得 則密碼就會被破 電腦之計算能力不斷進步 現有之方法總 有被暴力解開的一天(量子電腦) 被竊聽也無法發覺
特性
: 光子在傳遞的過程中 極化 方向不會改變 但光子一旦 通過某個filter 則該個光子 的極化方向就會改變成和 filter相同的極化方向 喪 失了原本的資料特性
A practical example
1 目暮用隨機的filter 以光子的極化方向 當做資料傳出 (在quantum channetlype A B A B A A B A A 中)
+ type A : degree 0 & degree 90 ( type)
type B : degree 45 &degree 135 (X type)
解碼
: 用一個filter (type A or type B)去偵測收到 光子的極化方向 若 光子方向和filter type吻合 就可以正 確地讀 出光子的資 料 (極化方向) 反之 則會無法判讀