Protokol BB84
BB84 je nejstarší protokol kvantové kryptografie. Vytvořili jej v roce 1984 Charles H. Bennett a Gilles Brassard. O pět let později ho Bennet se svým postgraduálním studentem Johnem Smolinem poprvé uskutečnili v laboratoři. Dnes jsou tyto systémy dostupné i komerčně v cenách kolem sta tisíc USD.
Protokol
- Alice generuje fotony polarizované náhodně s rovnoměrným rozložením mezi 4 možné roviny. Odesílá je kvantovým kanálem Bobovi. Počet odeslaných fotonů musí přesahovat dvojnásobek počtu bitů tajné zprávy.
- Bob provádí na fotonech měření, přičemž náhodně střídá báze. Zaznamenává si výsledky měření.
- Alice sdělí Bobovi veřejným kanálem pořadí bází, v nichž byly jednotlivé fotony polarizovány. Konkrétní hodnoty polarizace si ovšem nechá pro sebe.
- Bob si poznamená hodnoty polarizací pro fotony, které měřil ve správné bázi. Tyto bity budou tvořit klíč. Ostatní výsledky měření mohou být zapomenuty (zhruba polovina všech měření).
- Bob veřejně sdělí Alici, které fotony měřil ve správné bázi. Alice ví, s jakou polarizací tyto fotony posílala, takže zná všechny bity klíče. Bob je správně měřil, a tedy rovněž zná klíč. Zbývá poslední krok.
- Několik náhodně zvolených bitů klíče musí být „obětováno“. Alice a Bob si je navzájem veřejně sdělí a porovnají svoje hodnoty. Pokud se shodují, je všechno v pořádku a ostatní bity klíče budou použity pro Vernamovu šifru. Pokud se některé bity neshodují, znamená to, že linka je odposlouchávána. V tom případě musí být celý klíč zapomenut a postup zopakován od začátku, nejlépe na jiném kanále.
Externí odkazy
- Kvantová kryptografie - Vojtěch Hála, Aldebaran bulletin 14/2005
- Simple Proof of Security of the BB84 - Peter W. Shor, John Preskill, arXiv:quant-ph/0003004, 2000
