Első generációs kvantumkulcsszétosztó protokoll vizsgálata műhold-Föld csatornán
A TDK dolgozat célja, hogy szimuláció segítségével vizsgálja a Föld-műhold közti kvantum kommunikációt és egy globális, műholdas kvantum kulcsosztó hálózatot javasoljon.
A kvantumszámítógépek fejlődése a jelenleg használt információtechnológia több területére hatással van. A digitális kommunikáció során az információk titkosítása és a titkosításhoz használt kulcsok megosztása olyan kriptográfiai algoritmusokkal történnek, melyek biztonsága a komplexitásukból ered, vagyis a jelenlegi technológiával túl sok ideig tartana feltörni a titkosítást. Ez a biztonság a kvantumszámítógép megjelenésével azonban már nem lesz elegendő, a jelenlegi kriptográfiai rendszerek (például az RSA és az azon alapuló SSH és SSL/TLS) bizonyos kvantumalgoritmusokkal (például Shor-algoritmus) rövid időn belül feltörhetőek.
Ezért a lehető leghamarabb célszerű olyan kriptográfiai rendszereket alkalmazni, melyek ellenállnak a kvantum alapú támadásoknak is. Egy lehetséges megoldás az optikai kábelen történő kvantum kulcsosztás, amellyel azonban a fizikai korlátok miatt, az egymástól legfeljebb körülbelül 100km-re található felek között lehetséges a kulcsosztás. Egy másik megoldás, a műholdakon alapuló és szabadtéri csatornán történő kvantum kulcsosztás, mely használatával globálisan lehetségessé válna két tetszőleges pont között az információelméleti biztonságot nyújtó kvantum kulcsosztás.
Dolgozatomban ennek a globális, kvantum alapú kulcsosztó műholdas hálózatnak a szimulációjával vizsgálom a Föld és a műhold közti kvantum kommunikáció tulajdonságait, az eredményeket kiértékelem és javaslatot teszek egyes, a foton polarizációt torzító hatások korrigálására is.
szerző
-
Korsós Ákos
Mérnök informatikus szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Bacsárdi László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék -
Dr. Imre Sándor
egyetemi tanár, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék -
Dr. Kis Zsolt
tud. főmunkatárs, Wigner Fizikai Kutatóközpont (külső)
