Как работает технология квантового распределения ключей в современных системах связи?

Технология квантового распределения ключей (КРК) позволяет безопасно генерировать и передавать симметричные ключи на основе законов квантовой физики. nevphoton.ru Для создания ключа используются кванты света — фотоны, передаваемые по оптическому волокну или атмосферному каналу. nevphoton.ru

Общий принцип работы системы КРК: nevphoton.ru

1. По квантовому каналу передаются оптические квантовые состояния, которые модулируются по фазе или поляризации в модуле отправителя и получателя. nevphoton.ru
2. Состояние при модуляции выбирается случайно из заранее определённого набора состояний, формирующих базисы, и независимо друг от друга. nevphoton.ru
3. Канал синхронизации используется для синхронизации тактов в модуле отправителя и получателя, для совмещения окон модуляции квантовых состояний. nevphoton.ru
4. После измерений и оглашения базисов по классическому служебному каналу отправитель и получатель формируют общий квантовый ключ. nevphoton.ru
5. Доступ к служебному каналу не даёт нарушителю информации о ключе. nevphoton.ru

Один из принципов работы технологии — протокол BB84: proquant.ru sphotonics.ru

1. Алиса посылает Бобу фотоны, поляризованные в одном из двух, неортогональных друг другу, базисах: прямоугольном или диагональном. sphotonics.ru
2. Боб получает их и измеряет поляризацию, выбирая базисы для измерения случайным образом, и записывает результаты измерений и базисы. sphotonics.ru
3. Затем он и Алиса обмениваются информацией об использованных базисах (но не о результатах измерения) по открытому каналу, и данные, полученные в случаях, когда базисы не совпадали, сбрасываются. sphotonics.ru
4. Остаются только значения, полученные при совпадении базисов. sphotonics.ru

Важным свойством квантового распределения ключей является возможность обнаружить присутствие третьей стороны, пытающейся получить информацию о ключе. ru.wikipedia.org Если количество аномалий ниже определённого порога, то ключ будет создан, что гарантирует безопасность, иначе секретный ключ не будет создан и связь прекращается. ru.wikipedia.org