Egyfotonon alapuló kvantum kulcsszétosztó rendszer hatékonyságának vizsgálata
A közelmúltban minden területen felértékelődött az adatok biztonsága, s ezzel egyre nagyobb hangsúlyt kap a védett, titkosított kommunikáció is. Elég csak a bankszektorra gondolnunk, de igaz ez biztosítási ügynökségeknél, az egészségügyben, de még akár egyes energiaszolgáltatók hálózatainak esetében is. Ahogyan a világ egyre inkább digitalizálódik és a kommunikáció is egyre gyorsabb ütemben fejlődik, úgy válik egyre fontosabbá az is, hogy pénzünket, jelszavainkat, adatainkat biztonságban tudhassuk a rosszindulatú betolakodókkal, hackerekkel, bűnözőkkel szemben.
Gilles Brassard és Charles H. Bennett 1984-ben áttörést értek el a biztonságos kommunikáció területén. Kvantum alapú kulcsszétosztáson dolgoztak (QKD – Quantum Key Distribution), melynek eredményeként megalkották az úgynevezett BB84 protokollt. Ennek a protokollnak köszönhetően ideális esetben egy feltörhetetlen biztonsági kulcs alakítható ki két fél között, miközben a módszer pedig teljesen lehallgathatatlan.
Az utóbbi pár évtized során Ázsiában, Amerikában, de ugyanúgy Afrikában is, mint Európában először kvantum linkeket, majd működő kvantum hálózatokat hoztak létre, megteremtve ezzel a kvantumkommunikáció lehetőségekkel teli fiatal világát és egy hatalmas technológiai versenyt is a kontinensek és országaik között. Az irány nem más, mint egy globális kvantum alapú kommunikációs hálózat létrehozása.
Munkám során egy plug&play elven működő, hazai fejlesztésű kvantum-kulcsszétosztó rendszer vizsgálatával foglalkoztam. Egy egyszerű, de mégis robusztus protokollról van szó, mely fotonátvitellel lehetőséget teremt egy titkos kulcs biztonságos létrehozására egy küldő fél (Alice) és egy fogadó (Bob) között. Munkámban a kvantum alapú kulcsszétosztási eljárásnak vizsgáltam a fotonátviteli tulajdonságait, illetve a rendszer hatékonyságát, különös figyelmet fordítva a különböző környezeti behatások és külső zavaró tényezők beiktatása mellett történő átvitelre tesztek, megfigyelések és számítások alapján.
szerző
konzulens
-
Dr. Bacsárdi László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék