Kvantum alapú kulcsszétosztás szimulálása Föld-műhold csatornán

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bacsárdi László
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

A szakdolgozatomban szimuláció segítségével vizsgálom a Föld-műhold közti kvantum kommunikációt és egy globális, műholdas kvantum kulcsosztó hálózat lehetőségét vizsgálom.

A kvantumszámítógépek fejlődése a jelenleg használt információtechnológia több területére is hatással van. A digitális kommunikáció során az információk titkosítása és a titkosításhoz használt kulcsok megosztása olyan kriptográfiai algoritmusokkal történnek, melyek biztonsága a komplexitásukból ered, vagyis a jelenlegi technológiával csillagászati ideig tartana feltörni a titkosítást. Ez a biztonság a kvantumszámítógép megjelenésével azonban már nem lesz elegendő, a jelenlegi kriptográfiai rendszerek (például az RSA és az azon alapuló SSH és SSL/TLS) bizonyos kvantumalgoritmusokkal (például Shor-algoritmus) rövid időn belül feltörhetőek.

Ezért a lehető leghamarabb célszerű olyan kriptográfiai rendszereket alkalmazni, melyek ellenállnak a kvantummechanikai alapú feltörésnek. Egy lehetséges megoldás az optikai kábelen történő kvantum kulcsosztás, amellyel azonban a fizikai korlátok miatt, az egymástól legfeljebb körülbelül 100km-re található felek között lehetséges a kulcsosztás. Ha ezt a távolságot tovább akarjuk növelni, akkor egy lehetséges megoldás a műholdakon alapuló és szabadtéri csatornán történő kvantum kulcsosztás, mely használatával globálisan lehetségessé válna két tetszőleges pont között az információelméleti biztonságot nyújtó kvantum kulcsosztás.

Dolgozatomban ennek a globális, kvantum alapú kulcsosztó műholdas hálózatnak a szimulációjával vizsgálom a Föld és a műhold közti kvantum kommunikáció tulajdonságait, az eredményeket kiértékelem és javaslatot teszek egyes, a foton polarizációs állapotának mérését torzító hatások korrigálására is.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.