論文の概要: The Quantum Cryptography Approach: Unleashing the Potential of Quantum
Key Reconciliation Protocol for Secure Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08987v1
- Date: Wed, 17 Jan 2024 05:41:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 16:47:32.446075
- Title: The Quantum Cryptography Approach: Unleashing the Potential of Quantum
Key Reconciliation Protocol for Secure Communication
- Title（参考訳）: 量子暗号アプローチ:セキュア通信のための量子鍵和解プロトコルの可能性
- Authors: Neha Sharma and Vikas Saxena
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、量子暗号における最も重要なブレークスルーとして認識されている。
本稿では,セキュアなキーを生成し,データの漏洩を伴わずに送信をセキュアにしながら通信を行う新しい手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.318072482453136
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum cryptography is the study of delivering secret communications across
a quantum channel. Recently, Quantum Key Distribution (QKD) has been recognized
as the most important breakthrough in quantum cryptography. This process
facilitates two distant parties to share secure communications based on
physical laws. The BB84 protocol was developed in 1984 and remains the most
widely used among BB92, Ekert91, COW, and SARG04 protocols. However the
practical security of QKD with imperfect devices have been widely discussed,
and there are many ways to guarantee that generated key by QKD still provides
unconditional security. This paper proposed a novel method that allows users to
communicate while generating the secure keys as well as securing the
transmission without any leakage of the data. In this approach sender will
never reveal her basis, hence neither the receiver nor the intruder will get
knowledge of the fundamental basis.Further to detect Eve, polynomial
interpolation is also used as a key verification technique. In order to fully
utilize the quantum computing capabilities provided by IBM quantum computers,
the protocol is executed using the Qiskit backend for 45 qubits. This article
discusses a plot of % error against alpha (strength of eavesdropping). As a
result, different types of noise have been included, and the success
probability of the desired key bits has been determined. Furthermore, the
success probability under depolarizing noise is explained for different qubit
counts.Last but not least, even when the applied noise is increased to maximum
capacity, a 50% probability of successful key generation is still observed in
an experiment.
- Abstract（参考訳）: 量子暗号 (quantum cryptography) は、量子チャネルを横断する秘密通信の研究である。
近年、量子鍵分布(qkd)は量子暗号において最も重要なブレークスルーと認識されている。
このプロセスは、物理的法則に基づいたセキュアなコミュニケーションの共有を促進する。
BB84プロトコルは1984年に開発され、BB92、Ekert91、COW、SARG04プロトコルの中で最も広く使われている。
しかし、QKDと不完全なデバイスとの実際のセキュリティは広く議論されており、QKDが生成したキーが依然として無条件のセキュリティを提供することを保証する方法は数多くある。
本稿では,セキュアな鍵を生成すると同時に,データの漏洩を伴わずに送信をセキュアにするための新しい手法を提案する。
このアプローチでは,受信機も侵入機も基本基盤の知識を得られないため,Eveの検出には多項式補間も重要な検証手法として用いられる。
IBM量子コンピュータが提供する量子コンピューティング機能を完全に活用するために、このプロトコルは45キュービットのQiskitバックエンドを用いて実行される。
本稿は、アルファ(盗聴の強度)に対する%誤差のプロットについて論じる。
その結果、異なる種類のノイズが含まれており、所望の鍵ビットの成功確率が決定されている。
さらに、異なる量子ビット数に対して、除極雑音による成功確率を説明できるが、少なくとも、印加雑音が最大容量まで増大しても、成功鍵発生確率の50%が実験で観測される。
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