Megbízható földi és műholdas csomópontokon alapuló kvantumkulcsszétosztó rendszer vizsgálata
A mai világ biztonságos kommunikációjának nagy része azon alapul, hogy a nyilvános kulcsú titkosítást csak nagyon lassan lehet feltörni. Bár tény, hogy a ma létező legerősebb klasszikus számítógépeknek is beláthatatlanul sok időbe telne feltörni az RSA-n alapuló titkosítást, ez nem feltétlenül igaz más nem konvencionális rendszerekre, mint például a kvantumszámítógépekre. Peter Shor kvantumalgoritmusának köszönhetően tudjuk, hogy el fog érkezni az idő, amikor a nyilvános kulcsú titkosítás feltörése nem évezredek, hanem másodpercek kérdése lesz.
Ugyanakkor a szimmetrikus kulcson alapuló titkosítás a kvantumszámítógépek korában is megfelelő biztonságot fog nyújtani. A kérdés csupán az, hogyan osztjuk meg a titkosításhoz használt szimmetrikus kulcsot a kommunikáló felek között. Ezt a műveletet végrehajthatjuk kvantumkulcsszétosztással, bár ez egy egyszerű és jól bevált módszer, de alapvetően pont-pont között működik. A kvantumkulcsszétosztó rendszerek hálózatba kötésével viszont már új irányok nyílnak meg, és kvantuminternetről tudunk beszélni. Olyan rendszerekről, amelyek kvantumkulcsszétosztáson túlmenően kvantumos információk szállítására is alkalmasak, vezetékes, illetve szabadtéri linkek felhasználásával.
Munkám során kvantumkommunikációs rendszerek szimulációjával foglalkoztam. Egy, két földi pontot műholdrendszerrel összekötő kvantumkommunikációs rendszerszimulációját készítettem el. Ebben annak a lehetőségét vizsgáltam, hogy az eddig sokszor használt földi üvegszálas közeg (melyet költséges kiépíteni) helyett műholdakon keresztül történjen a kapcsolat, ráadásul nem csak egy műhold felhasználásával, hanem több műholdból álló műholdkonstelláció segítségével. Ebben a vizsgálatban az éppen fejlesztés alatt álló űrtávközlési rendszer, a Starlink ihletett, és néztem meg, mi lenne, ha ehhez hasonló rendszer adna otthont a kvantummoduloknak. Munkám során a több műholdon keresztül történő kvantumkulcsszétosztás hatékonyságát vizsgáltam.
szerző
-
Mihály András
Mérnök informatikus szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Bacsárdi László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
