عنوان

رمزنگاری کوانتومی بر مبنای محاسبات کوانتومی

‭۶۰۱۸پ‬

per

رمزنگاری کوانتومی بر مبنای محاسبات کوانتومی

/علی اکبر تجری سیاه مرز کوه

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده ریاضی

‮‭۱۳۸‬ ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

علوم کامپیوتر

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۰۱‬

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده ریاضی

با پیشرفت علم و پیدایش کامپیوترهای کوانتومی، امنیت سیستم‌های رمزنگاری کنونی به خطر می‌افتد، زیرا این سیستم‌ها بر پایه مفاهیم ریاضی از جمله تجزیه یک عدد به عوامل اول آن طراحی شده‌اند که با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی می‌توان این مفاهیم را در زمان چندجمله‌ای حل کرد .بنابراین به نوع جدیدی از رمزنگاری نیاز است تا جایگزین سیستم‌های رمزنگاری کنونی شود که امنیت آن بر پایه مفاهیمی باشد که در زمان چندجمله‌ای قابل حل نیست .طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اندازه‌گیری یک کمیت باعث ایجاد خطا در کمیت مزدوج متناظرش می‌شود .در رمزنگاری کوانتومی نیز از این اصل برای توزیع کلید کوانتومی استفاده می‌شود .در این نوع رمزنگاری چنانچه شنودکننده عمل اندازه‌گیری روی کلید کوانتومی انجام دهد باعث ایجاد خطا در کمیت مزدوج کلید شده و از این طریق، سیستم شنود را تشخیص می‌دهد .در ابتدا اصول مکانیک کوانتومی و تفاوت‌های بین قوانین فیزیک کوانتومی و فیزیک کلاسیک بررسی شده‌اند و محاسبات کوانتومی، عملگرهای کوانتومی در فضای هیلبرت و ابزارهای محاسباتی معرفی و سپس رمزنگاری کوانتومی و پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی بیان شده‌اند .در ادامه با اعمال تغییرات در دو پروتکل توزیع کلید کوانتومی و سعی کرده‌ایم که میزان تشخیص شنودکننده را افزایش دهیم به این ترتیب که در پروتکل جدید از درصد متفاوت نسبت پایه‌های اندازه‌گیری استفاده شده است .نتایج شبیه‌سازی این دو پروتکل نشان می‌دهد که با اعمال تغییرات، بهبود قابل توجهی در پروتکل‌های مذکور به وجود می‌آید

By development of science and appearance of quantum computers, the security of modern cryptosystems endangered, because these systems are based on mathematical concepts, like decomposition of a number to its prime factors which can be solved in polynomial time by using a quantum computer. So we require a new version of cryptography to replace with modern cryptosystems which theirs security are based on concepts could not solved in polynomial time. According to Heisenberg uncertainty principle, a quantity measurement causes error in corresponding complementary state. Quantum cryptography uses this principle for quantum key distribution. In this type of cryptography, if an eavesdropper measures the quantum key an error will be caused in complementary state and through it the system detect the eavesdropping.In first, we review quantum mechanics principles and differences between quantum physics and classical physics. We also introduce quantum computing, quantum operators in Hilbert space and computation tools, and then we propose quantum cryptography and quantum key distribution protocols. Then we try to increase the amount of eavesdropping detection in BB84 and B92 protocols by some changes in these protocols. So in the new protocol we use different percentages of measurement bases. Results of simulation of these two protocols show that our changes cause significant improvement in mentioned protocols

Quantum Cryptography

Quantum Computing

Key Distribution Protocol

Quantum Mechanics

Quantum Turing Machine

Quantum Circuit

تجری سیاه مرز کوه، علی اکبر

کریم پور، جابر، استاد راهنما

لطفی، شهریار، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی