.
Cet article couvrira le champ de la cryptographie de quantum. La cryptographie de Quantum est une méthode de fixer l'information qui a atteint son temps. Jusqu'ici, n'importe quelle information envoyée à travers un réseau, même chiffré, a été sujette à l'écoute clandestine. Il n'y a aucune méthode indéréglable d'assurer la confidentialité d'information. Si un intrus capture la clef pour un message ou un dossier qui emploie la cryptographie principale publique, le chiffrage est inutile. La cryptographie de Quantum cherche à changer ceci par l'utilisation des principes fondamentaux de mécanicien de quantum. En raison de ces principes fondamentaux, un système de quantum est perturbé toutes les fois qu'une personne essaye de le mesurer ou mesurer d'une manière quelconque. Si un intrus devaient arrêter la clef dans un système de cryptographie de quantum il y aurait des anomalies discernables dans la clef. Le message ou le dossier ne serait pas envoyé si des anomalies sont détectées, donc l'information ne serait pas compromise. Ceci ne peut pas être garanti dans la cryptographie principale publique.
L'Internet a changé nos vies. Son croissance incroyable, particulièrement pendant la dernière décennie a excité des consommateurs et des entreprises. Avec les avantages elle a apporté la manière que nous vivons et travaillons, il a également apporté des soucis additionnels. Le plus grand souci est la sécurité d'information sensible une fois transmis à travers l'Internet. Le vol d'identité est devenu de plus en plus commun avec l'information telle que des nombres de sécurité sociale, des nombres de carte de degré de solvabilité, l'information de compte bancaire, et des détails personnels étant des millions transmis de périodes par jour. Pour aider à assurer la confidentialité d'information personnelle et de corporation IL des professionnels et d'autres se sont tournés vers l'utilisation du chiffrage. Le chiffrage est le codage d'information afin de le rendre illisible à ceux qui ne devrait pas avoir accès à l'information. Il y a beaucoup de méthodes de s'étendre disponible de chiffrage de simple extrêmement à complexe. Aucune matière que la méthode vous choisissent, des méthodes courantes toutes sont basées sur la science de la cryptographie. La cryptographie n'est pas une nouvelle science. Elle a réellement été autour pendant des siècles. Avant que l'arrivée de la cryptographie d'ordinateurs ait été principalement employée par des gouvernements, particulièrement pour le secret d'information militaire. Une des utilisations le plus tôt connues de la cryptographie est le chiffre de César, qui remonte aux périodes romaines. (Tyson, 2008)
On dit que cet arrangement de chiffrage est employé par Jules César pour communiquer secrètement avec son armée. César a déterminé qu'en décalant chaque lettre dans un message un nombre standard des espaces, il pourrait envoyer à ses généraux les messages bloqués. Le chiffre qu'il a utilisé était simple mais efficace. Il décalerait chaque lettre dans les espaces d'un message trois de plaintext vers la droite dans l'alphabet. Les espaces et la ponctuation demeureraient inchangés. Si un ennemi s'avérait justement arrêter le message des textes de chiffre, il apparaîtrait comme baragouin puisque seulement les généraux de Caesars ont su le code. Par exemple le retour “d'ordre vers Rome” deviendrait "UHWXUA WR URPH". Une fois que ses commandants recevaient un message, ils pourraient le déchiffrer en décalant simplement chaque lettre soutiennent les trois espaces vers la gauche indiquant le plaintext. (trinité, 2006)
Bien que c'ait été assez forte une méthode de chiffrage pendant le temps’de César s, il est très facile pour un ordinateur fendre code basé humain. En fait, en raison de notre arrangement de cryptographie aujourd'hui, de tels chiffres peuvent être des maths et des statistiques avançées employantes à la main assez faciles fendues. Par conséquent, les systèmes de chiffrage en service aujourd'hui sur tout l'Internet emploient des algorithmes sur ordinateur. La majorité de systèmes de chiffrage d'ordinateur en service peut être classifiée dans une de deux catégories. Elles emploient le chiffrage de symétrique-clef ou le chiffrage (asymétrique) de public-clef.
la Symétrique-clef emploie une clef, une clef privée basée sur un algorithme particulier, à chiffrent et déchiffrent un dossier. le chiffrage de Public-clef emploie deux clefs. Une clef, la clef publique qui est partagée, est employée pour chiffrer un dossier. Une deuxième clef, appelée une clef privée, est employée pour déchiffrer le dossier. Ceci est fait par l'utilisation d'une valeur d'informations parasites. L'idée fondamentale est de changer l'entrée basse en utilisant l'algorithme d'informations parasites. Un exemple simple une valeur d'entrée de 10.000 multipliés par des informations parasites de 150. Le rendement serait une valeur d'informations parasites de 1.500.000. Si quelqu'un devaient arrêter la valeur d'informations parasites, il serait difficile de déterminer la valeur originale de 10.000 sans avoir l'algorithme d'informations parasites. Les algorithmes d'informations parasites sont réellement beaucoup plus complexes que ceci avec des clefs étant basées sur les nombres 128-bit ou plus haut. Un nombre 128-bit a 2128 combinaisons possibles. Valeurs’différentes de ce s 3.402.823.669.209.384.634.633.746.074.300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 ! (Tyson, 2008)
Quoique ceci semble être un nombre astronomiquement élevé, et on se demanderait comment ceci ne pourrait pas être indéréglable, il y a une paille principale avec les méthodes de chiffrage actuellement étant employées. La clef doit être connue par les parties communiquantes. Le problème se situe alors en distribuant les clefs solidement. Si quelqu'un arrête ou découvre la clef, même le système de chiffrage le plus complexe et le plus cher peut être rendu inutile. Le plus souvent sous des normes’d'aujourd'hui s il est impossible de déterminer avec la certitude absolue que les clefs étant démuni utilisé compromis. La cryptographie principale de Quantum, qui s'appelle également la distribution de clef de quantum, cherche à changer ceci par l'utilisation de la mécanique quantique. Cette méthode permettrait à des utilisateurs de produire une chaîne binaire aléatoire partagée pour chiffrer et déchiffrer un message. La distribution principale de Quantum s'assurerait que cette corde serait seulement connue aux parties que le message est prévu pour.
La théorie de la mécanique quantique a maintenant eu
lieu autour pendant plus de quatre-vingts années. Bien que
plusieurs de ses concepts soient compteur-intuitifs, elle a fourni une
description précise du monde à un niveau atomique. Cette
théorie a été employée pour faire beaucoup des avances principales
et des découvertes de notre temps. Concevant des lasers, les
fibres optiques, les commandes dures, et les puces ont tous étés des
mercis possibles à la mécanique quantique. Grâce à
arrangement toujours croissant et unes autre à avances en
technologie que nous avons commencé à avoir la capacité de
manoeuvrer les états de quantum de différentes particules
subatomiques. Ceci nous permet d'employer les propriétés
étranges de quantum dans une manière plus directe.
Des humains sont habitués à la pensée à l'information d'une
façon abstraite. Les ordinateurs pas . Nous pensons à
l'information étant stockée dans des ordinateurs en tant
qu' “un 0” ou “1”.
Dans la réalité, l'information est représentée physiquement
par la présence ou le manque d'une charge électrique, d'un courant,
ou d'un faisceau de lumière. Une charge ou un faisceau de
lumière positive représenterait “un 1”.
Le manque de charge ou de lumière représenterait “un 0”. Comme les circuits à l'avance
de technologie deviennent de plus en plus petits. Les effets de
Quantum sont devenus plus importants car nous avons la fabrication
d'approche à nano-scale. Naturellement la limite finale en
technologie de l'information devrait représenter l'information par
l'état de quantum d'une particule simple, telle que la polarisation
d'un photon. (boucliers, Yuan, 2007)
La cryptographie est devenue une partie essentielle de protéger les réseaux d'aujourd'hui d'ordinateur et de transmission. La cryptographie de Quantum est une méthode bloquée de communications parce qu'elle tire profit des propriétés uniques étranges des états de quantum. À la différence de la physique classique, l'acte simple de mesurer une volonté d'état de quantum en général changent cet état. Ceci permet deux utilisateurs communiquant en utilisant la cryptographie de quantum pour détecter la présence d'une oreille indiscrète essayant d'arrêter la clef. Si une oreille indiscrète arrête une clef transmise dans des états de quantum et essaye “de la mesurer” , ils ne peuvent pas éviter de la changer. Les anomalies créées seraient discernables et le message ou le dossier chiffré ne serait pas envoyé. Il est important de comprendre que la cryptographie de quantum n'est pas employée pour transmettre le message ou le dossier, mais plutôt est employé pour produire et distribuer une clef. Les utilisateurs peuvent employer n'importe quel algorithme de chiffrage qu'ils ont choisi de chiffrer ou déchiffrer un message. Le message peut alors être transmis à travers une voie de transmission standard sans crainte, puisque vous savez que la clef est bloquée.
Pour les buts de cet article nous emploierons deux
utilisateurs, Alice et Bob, dans nos exemples. Assumons Alice
doit envoyer à Bob un message ou un dossier, tel que l'information de
corporation de compte bancaire, au-dessus d'une voie de transmission
sans garantie. La confidentialité est primordiale. Par
conséquent Alice et Bob doivent employer une clef secrète. À
la différence d'autres méthodes de distribution, la cryptographie de
quantum garantit que personne d'autre a la clef. Le bidon de
Alice choisissent alors n'importe quel algorithme qu'elle souhaite
chiffrer son message dans le texte de chiffre. Le texte de
chiffre sera inintelligible à une oreille indiscrète que nous appellerons la
veille, mais Bob pourrait employer la clef bloquée pour déchiffrer
le message. Pour réduire plus loin le risque de clef étant
découverte par la cryptanalyse, la distribution principale de quantum
permet également à la clef d'être fréquemment changée.
(Yuan)
Les dispositifs utilisés dans des dispositifs de cryptographie de quantum utilisent typiquement différents photons de lumière et utilisent le principe d'incertitude de Heisenberg ou l'enchevêtrement de quantum. Selon le principe d'incertitude de Heisenberg, certaines paires de propriétés physiques sont complémentaires à une une autre dans le sens que la mesure d'une propriété dérangera l'autre. Il y a deux propriétés complémentaires qui sont souvent employées dans la cryptographie de quantum. Ces propriétés complémentaires sont les deux types de polarisation pour des photons. La polarisation rectiligne est la verticale et la polarisation horizontale et la polarisation diagonale est à 45° et à 135°.
L'enchevêtrement de Quantum est un état où les propriétés physiques de deux particules ou plus ont des propriétés physiques qui sont fortement corrélées. Ces particules peuvent partager l'information qui peut être mesurée en mesurant l'état d'une particule simple. Même si vous évaluez l'état d'une particule il ne donne aucune indication de l'état des autres particules. La corrélation de ces propriétés physiques existe n'importe comment loin à part les particules peuvent être.
Il y a deux protocoles basés sur ces deux théories de la
mécanique quantique. Le premier est basé sur le principe
d'incertitude de Heisenberg et a été créé dans 1984 physiciens
théoriques Charles Bennett à IBM et Gilles Brassard à
l'université de Montréal. Il emploie la polarisation des
photons pour coder l'information et s'appelle BB84 après ses
inventeurs et l'année où elle a été créée. En utilisant
BB84, Alice créerait un peu aléatoire, “un 0” ou “1”. Elle choisirait
alors ou un rectiligne ou l'état diagonal pour le transmettre a
dedans indiqué dans une table. Elle préparerait alors un état
de polarisation de photon selon la valeur et l'état de peu.
Alice communiquerait alors un photon simple à Bob dans l'état
indiqué. Ce protocole se fonde également sur l'aspect
aléatoire de quantum pour garder une oreille indiscrète d'apprendre la clef
secrète. (Wikipedia, 2008)
Le deuxième protocole a été créé par Artur Ekert en
1991 et emploie des paires empêtrées de photons. Ces paires
peuvent être produites de Alice ou de Bob. Elles peuvent même
être produites d'une source séparée aussi longtemps qu'Alice et Bob
chaque extrémité vers le haut avec un photon de la paire. Le
protocole se fonde sur les propriétés de l'enchevêtrement.
Nous pouvons faire les états empêtrés des photons
parfaitement corrélés. Par exemple nous pouvons faire la
polarisation des particules vis-à-vis l'un l'autre. Par
conséquent, si Alice et Bob examinent leurs particules et Alice’s est verticale, Bob’s sera horizontal avec
la probabilité 100%. Ce serait également vrai si elles les
deux mesure n'importe quelle autre paire de polarisations
orthogonales. Ceci permettrait à Bob de connaître l'état de
particule’de Alice s et vice versa. Cependant, la
veille n'a pas pu mesurer non plus un et déterminer l'état de
l'autre. En fait, n'importe quelle tentative d'écouter
clandestinement ruinerait la corrélation et serait discernable.
Ces deux protocoles fourniront des clefs identiques de Alice et de Bob. Si les clefs diffèrent, elle pourrait être en raison de la veille ou même d'une imperfection dans la transmission elle-même. Si une clef semble être compromise il y a deux méthodes, réconciliations de l'information et amplifications d'intimité, pour corriger l'issue. La réconciliation de l'information est employée pour assurer Alice et Bob ont des clefs identiques et emploient généralement le protocole de cascade pour la correction d'erreurs. Ceci se produit dans plusieurs ronds et peut fournir à la veille des informations additionnelles sur les clefs. C'est où l'amplification d'intimité entre. L'amplification d'intimité emploie une fonction universelle d'informations parasites pour produire une nouvelle clef plus courte de telle manière que la veille ait des informations minimales sur la nouvelle clef. La nouvelle clef se raccourcirait a basé sur les erreurs détectées.
Il y a un potentiel commercial énorme pour la cryptographie de quantum. En à l'Europe et aux USA il a attiré l'investissement privé à plusieurs compagnies de démarrage. Actuellement ces compagnies ont visé leurs affaires vers des sociétés et des gouvernements avec des soucis élevés de sécurité. Jusqu'ici, des couriers ont été employés pour la distribution principale dans des situations élevées de sécurité, où la distribution principale traditionnelle n'a pas offert assez d'assurance. Cette méthode peut prendre extrêmement du temps, et il reste la chance que un courier pourrait être compromis. Avec la cryptographie de quantum ce ne serait plus nécessaire puisqu'il est possible de détecter n'importe quelle interception de la clef. La distribution principale de Quantum est également meilleur marché qu'un réseau bloqué de courier aussi bien qu'être plus fiable et automatisée.
Cependant, il restent quelques facteurs qui empêchent l'adoption large de la cryptographie de quantum. Le coût d'équipement est toujours assez haut comparé à l'équipement traditionnel de gestion de réseau et de chiffrage. Il y a également eu un manque de menaces démontrées contre des protocoles principaux existants d'échange pour l'usage typique. Beaucoup de clients potentiels manquent d'un arrangement de la physique derrière la mécanique quantique. Ces clients sont employés à la cryptographie traditionnelle à la place. Les utilisateurs ont besoin de la réassurance des fournisseurs qui l'équipement et les méthodes impliqués sont bloqués. Actuellement, la certification de sécurité de l'équipement n'a pas une diffusion large, norme admise.
En dépit de ces issues nous pouvons immobile voir le filet principal de distribution de quantum vers le bas pour égaliser les réseaux à la maison. L'infrastructure est dedans déjà en place dans beaucoup de pays pour un usage plus répandu. Des réseaux optiques de fibre sont employés dans ces pays pour l'Internet aussi bien que des services de téléphone et de télévision. Comme technologie et marché pour des avances de cryptographie de quantum nous pouvons nous attendre à ce que les prix chutent. Nous pourrions voir ces produits dans des applications domestiques dedans aussi peu que dix ans. (Wikipedia, 2008)
Ressources :
* Mayers, D (sécurité 2001).Unconditional dans la cryptographie de quantum. Journal de l'ACM. 48, 351-406.
* Smolin, A (jours 2004).The tôt de la cryptographie expérimentale de quantum. Journal d'IBM de recherche et de Developement. 48, 47.
Boucliers, A et Yuan, Z, (2007, mai 1). Clef à l'industrie de Quantum. Recherché mars 18, 2008, de l'emplacement de Web de physicsworld.com : http://physicsworld.com/cws/article/print/27161
Tyson, J. Comment Le Chiffrage Fonctionne. Recherché avril 12, 2008, de l'emplacement de Web de Howstuffworks : http://www.howstuffworks.com/encryption.htm
(2006, janvier 18). Cryptographie -- chiffre de caesar. Recherché avril 12, 2008, de l'emplacement de Web d'université de trinité : http://www.trincoll.edu/depts/cpsc/cryptographie/caesar.html
(2008, mars 16). Cryptographie de Quantum. Recherché mars 18, 2008, de l'emplacement de Web de Wikipedia : http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_cryptography
Online: 548 users browsing the articles directory
. |