Протокол квантового розділення секрету з контролем каналу зв’язку

Автор(и)

  • Ігор Валерійович Лімарь Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова
  • Євген Вікторович Васіліу Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова

DOI:

https://doi.org/10.18372/2225-5036.22.10455

Ключові слова:

квантова криптографія, квантове розділення секрету, переплутані кубіти, атака пасивного перехоплення, підвищення безпечності протоколу

Анотація

Запропоновано новий квантовий протокол розділення секрету між двома суб'єктами, який ґрунтується на пінг-понг протоколі квантового прямого безпечного зв'язку. Протокол базується також на відомій з літератури схемі з передаванням кубітів блоками. Але, на відміну від цієї схеми, у запропонованому протоколі передавання даних випадковим чином чергується із перевіркою каналу на наявність прослуховування. В силу цього відпадає необхідність в періодичному зберіганні значного числа кубітів, що дозволяє реалізовувати процедуру розділення секрету з використанням сучасних технологій квантової інформатики. Запропонований протокол розділення секрету, в якому також використовується розроблений раніше одним з авторів метод підвищення безпеки пінг-понг протоколів, забезпечує високий рівень стійкості до атаки пасивного перехоплення зовнішнього зловмисника, що є перевагою цього протоколу над відповідними класичними (неквантовими) схемами.

Біографії авторів

Ігор Валерійович Лімарь, Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова

Рік і місце народження: 1973, Одеса, Україна.

Освіта: Одеська державна академія холоду, 1995, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, 2010.

Посада: аспірант Одеської національної академії зв'язку ім. О.С. Попова.

Наукові інтереси: квантова криптографія, квантові протоколи розділення секрету, квантове бітове зобов’язання.

Публікації: 9 наукових публікацій, серед яких 5 наукових статей, 4 матеріали конференцій.

Євген Вікторович Васіліу, Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова

Рік і місце народження: 1966, Ялта, Крим, Україна.

Освіта: Одеський державний університет імені І.І. Мечникова, 1990.

Посада: директор Навчально-наукового інституту «Радіо, телебачення та інформаційної безпеки» з 2013 року.

Наукові інтереси: квантова криптографія, квантові протоколи розподілення ключів, квантові протоколи прямого безпечного зв'язку, квантові протоколи розділення секрету, квантова стеганографія.

Публікації: понад 100 наукових публікацій, серед яких 5 монографій, понад 60 наукових статей, матеріали конференцій, патенти.

Посилання

Hillery M. Quantum Secret Sharing / M. Hillery, V. Buzek, A. Berthiaume // Physical Review A. – 1999. – V. 59, Issue 3. – P.1829–1834.

Xiao L. Efficient Multiparty Quantum-Secret-Sharing Schemes / L. Xiao, G.L. Long, F.G. Deng, J.W. Pan // Physical Review A. – 2004. – V. 69, Issue 5. – 052307.

Deng F.G. Multiparty quantum-state sharing of an arbitrary two-particle state with Einstein-Podolsky-Rosen pairs / F.G. Deng , X.H. Li, C.Y. Li, P. Zhou, H.Y. Zhou // Physical Review A. – 2005. – V. 72, Issue 4. – 044301.

Zhang Z. Multiparty quantum secret sharing of classical messages based on entanglement swapping / Z. Zhang, Z. Man // Physical Review A. – 2005. – V. 72, Issue 2. – 022303.

Deng F.G. Multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing / F.G. Deng, X.H. Li, C.Y. Li, P. Zhou, H.Y. Zhou // Physics Letters A. – 2006. – V. 354, issue 3. – P. 190–195.

Gottesman D. Theory of quantum secret sharing // Physical Review A. – 2000. – V. 61, Issue 4. – 042311.

Wang J. Multiparty controlled quantum secure direct communication using Greenberger–Horne–Zeilinger state / J. Wang, Q. Zhang, C.-J. Tang // Optics Communication. – 2006. – V. 226. – P. 732–737.

Liu F. Eavesdropping on Multiparty Quantum Secret Sharing Scheme Based on the Phase Shift Operations / F. Liu, Q. Su, Q.-Y Wen // International Journal of Theoretical Physics. – 2014. – V. 53, issue 5. – P. 1730–1737.

Deng F.G. Bidirectional quantum secret sharing and secret splitting with polarized single photons / F.G. Deng, H.Y. Zhou, G.L. Long // Physics Letters A. – 2005. – V. 337, Issues 4–6. – P. 329–334.

Tittel W. Experimental demonstration of quantum secret sharing / W. Tittel, H. Zbinden, N. Gisin // Physical Review A. – 2001. – V.63, Issue 4. – 042301.

Смарт Н. Криптография / Смарт Н. – М.: Техносфера, 2005. – 528 с.

Тилборг ван Х.К.А. Основы криптологии. Профессиональное руководство и интерактивный учебник / Тилборг ван Х.К.А. – М.: Мир, 2006. – 471 с.

Menezes A.J. Handbook of applied cryptography / Menezes A.J., Oorschot van P.C., Vanstone S.A. – CRC Press, 1996. – 816 p.

Focus on Quantum Memory // New Journal of Physics [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://iopscience.iop.org/1367-2630/focus/Focus%20 on%20Quantum%20Memory.

Bostrom K. Deterministic secure direct communication using entanglement / K. Bostrom, T. Felbinger // Physical Review Letters. – 2002. – V. 89, Issue 18. – 187902.

Василиу Е.В. Стойкость пинг-понг протокола с триплетами Гринбергера – Хорна – Цайлингера к атаке с использованием вспомогательных квантовых систем / Е.В. Василиу // Информатика: Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси. – 2009, № 1 (21) – С. 117–128.

Васіліу Є.В. Синтез структури квантових систем прямого безпечного зв'язку / Є.В. Васіліу // Цифрові технології. – 2011, № 9. – С. 20–30.

Василиу Е.В. Синтез основанной на пинг-понг протоколе квантовой связи безопасной системы прямой передачи сообщений / Е.В. Василиу, С.В. Николаенко // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. – 2009, № 1. – С. 83–91.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-03-23

Номер

Розділ

Криптологія