論文の概要: Optimization of intensity-modulation/direct-detection optical key
distribution under passive eavesdropping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.12335v2
- Date: Thu, 16 Dec 2021 10:21:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 18:56:31.354272
- Title: Optimization of intensity-modulation/direct-detection optical key
distribution under passive eavesdropping
- Title（参考訳）: パッシブ盗聴時の強度変調・直接検出光鍵分布の最適化
- Authors: Konrad Banaszek and Michal Jachura and Piotr Kolenderski and Mikolaj
Lasota
- Abstract要約: 我々は、減衰チャネルを介して直接検出受信機に送信される光信号の微細強度変調に基づいて、光鍵分布リンクの理論的に最適動作を解析する。
適切なデジタル後処理により、ユーザは、正統な受信者による検出を逃れる信号のごく一部を受動的に収集する無許可の当事者に未知の秘密鍵を生成することができる。
セキュリティは、収集された信号を検出するための盗聴者の試みに必然的に伴うショットノイズの存在によって確保される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We analyze theoretically optimal operation of an optical key distribution
(OKD) link based on fine intensity modulation of an optical signal transmitted
over an attenuating channel to a direct detection receiver. With suitable
digital postprocessing, the users may generate a secret key that will be
unknown to an unauthorized party collecting passively a fraction of the signal
that escapes detection by the legitimate recipient. The security is ensured by
the presence of the shot noise that inevitably accompanies eavesdropper's
attempt to detect the collected signal. It is shown that the key amount depends
on a ratio that compares legitimate recipient's and eavesdropper's capabilities
to detect the signal, including noise contributed by their respective
detectors. A simple proportionality relation is derived in the strong
eavesdropping regime and closed expressions for the optimal depth of binary
intensity modulation as well as the discrimination thresholds for hard-decoded
direct detection are given. The presented results substantially simplify design
of practical OKD systems operating under changing external conditions, e.g.
variable atmospheric absorption in the case of free-space optical links.
- Abstract（参考訳）: 我々は、減衰チャネルを介して直接検出受信機に送信される光信号の微細強度変調に基づいて、光鍵分布(OKD)リンクの理論的に最適動作を分析する。
適切なデジタルポストプロセッシングにより、ユーザは、正当な受信者による検出から逃れる信号のごく一部を受動的に収集する不正な当事者に未知の秘密鍵を生成することができる。
セキュリティは、収集された信号を検出するための盗聴者の試みに必然的に伴うショットノイズの存在によって確保される。
鍵の量は、正統な受信者の信号検出能力と盗聴者の信号検出能力を比較する比に依存する。
簡易な比例関係は、強い盗聴レジームから導出され、バイナリ強度変調の最適深さとハードデコードされた直接検出のための識別しきい値に対する閉表現が与えられる。
提案手法は,外部条件の変化下で動作する実用的なOKDシステムの設計を,例えば自由空間光リンクの場合の可変大気吸収を著しく単純化する。
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