Как работает протокол квантового распределения ключей BB84?

Протокол квантового распределения ключей BB84 использует принципы квантовой механики для установления безопасного ключа между двумя сторонами, обычно называемыми Алисой и Бобом, при обнаружении присутствия подслушивающего устройства, обычно называемого Евой. ru.eitca.org

Этапы формирования ключей: ru.ruwiki.ru

1. Алиса случайным образом выбирает один из базисов. ru.ruwiki.ru Затем внутри базиса случайно выбирает одно из состояний, соответствующее 0 или 1, и посылает фотоны. ru.ruwiki.ru Они могут посылаться все вместе или один за другим, но главное, чтобы Алиса и Боб смогли установить взаимно однозначное соответствие между посланным и принятым фотоном. ru.ruwiki.ru
2. Боб случайно и независимо от Алисы выбирает для каждого поступающего фотона: прямолинейный или диагональный базис, и измеряет в нём значение фотона. ru.ruwiki.ru
3. Для каждого переданного состояния Боб открыто сообщает, в каком базисе проводилось измерение кубита, но результаты измерений остаются в секрете. ru.ruwiki.ru
4. Алиса сообщает Бобу по открытому общедоступному каналу связи, какие измерения были выбраны в соответствии с исходным базисом Алисы. ru.ruwiki.ru
5. Пользователи оставляют только те случаи, в которых выбранные базисы совпали. ru.ruwiki.ru Эти случаи переводят в биты (0 и 1), и составляют ключ. ru.ruwiki.ru В таком случае примерно 50% данных выбрасывается. ru.ruwiki.ru Оставшийся более короткий ключ называется «просеянным». ru.ruwiki.ru

Если частота ошибок ниже определённого порога, Алиса и Боб могут быть достаточно уверены в безопасности своего ключа. ru.eitca.org Если частота ошибок превышает порог, протокол прерывается и начинается заново. ru.eitca.org

Протокол BB84 обеспечивает безопасность процесса генерации ключей от подслушивания посредством принципов квантовой механики. ru.eitca.org