Введение
1 Квантовое распределение ключей на двух неортогональных состояниях (протокол В92) 14
1.1 Информационные состояния и измерения 14
1.2 Стратегии подслушивания 15
2 Длина секретного ключа в шенноновском пределе 19
2.1 Индивидуальная атака 20
2.2 Коллективная атака 22
3 Явная атака на ключ в квантовой криптографии (протокол ВВ84), достигающая теоретического предела ошибки Qc 11% 26
3.1 Общие сведения о протоколе ВВ84 26
3.2 Атака подслушивателя на ключ 27
3.3 Измерения на приемной стороне 28
3.4 Коррекция ошибок легитимными пользователями 29
3.5 Индивидуальные измерения подслушивателя 29
3.6 Коллективные измерения подслушивателя 31
3.7 Область критических ошибок 11% < Qc< 15% 35
3.8 Выводы 36
4 Усиление секретности 37
4.1 Теорема об усилении секретности 37
4.2 Длина финального секретного ключа 40
4.3 Выводы 42
5 Практические методы коррекции ошибок 43
5.1 Требования к процедурам коррекции ошибок в квантовой криптографии . 43
5.2 "Чистка" первичного ключа при помощи БЧХ кодов (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 44
5.2.1 Вычисление ошибки подслушивателя после "чистки" ключа БЧХ кодами 51
5.3 "Чистка" первичного ключа при помощи кодов Хэмминга (Hamming) 55
5.4 Протокол Cascade 58
5.4.1 Исходные данные 58
5.4.2 Результат 59
5.4.3 Алгоритм 59
5.4.4 Статистика 62
5.5 Удаление битов четности 63
5.5.1 Исходные данные 64
5.5.2 Результат 64
5.5.3 Алгоритм 64
5.5.4 Пример удаления битов четности пересекающихся подмножеств (сохранение конфиденциальности) 65
5.6 Выводы 68
6 Система квантовой криптографии 71
6.1 Оптоволоконная реализация протокола В92 71
6.1.1 Информационные однофотонные состояния 71
6.1.2 Преобразование состояний на передающей станции 73
6.1.3 Преобразование состояний па приемной станции 74
6.1.4 Измерения на приемной стороне 75
6.2 Открытый классический канал связи 75
6.3 Передача сообщений 76
6.4 Генерация сырого ключа 80
6.5 Обработка ключа 80
6.5.1 Описание 80
6.5.2 Сетевое взаимодействие 81
6.5.3 Случайные числа 81
6.5.4 Раскрытые биты четности 82
6.5.5 Параметры "чистки" 82
6.5.6 Определение начальной стадии процесса 82
6.5.7 Синхронизация 83
6.5.8 Перестановка битов 83
6.5.9 Каскадная процедура коррекции ошибок в первичных ключах 83
6.5.10 Сравнение ключей 89
6.5.11 Выбрасывание раскрытых битов 90
6.5.12 Хэширование "очищенных" ключей 91
6.5.13 Возврат ключа 93
Заключение 94
Литература 123
