Квантовая криптография: алгоритм BB84

[@dreambreaker226]

спасибо вам огромное за видео про квантовую механику и ваш канал

[@dcoop937]

о надёжности этого каканала связи для передачи ключей был вопрос с самого начала видео, пока в конце не прозвучала фраза о "человек по середине")

[@alexeysuharev4418]

всегда есть "человек посередине", пока сообщение от Алисы идет до Боба, оно проходит через десятки, а то и сотни устройств, к которым могут так или иначе подключиться как хакеры, так и спецслужбы, как легально, так и не легально, поэтому этот вопрос будет вечен - вопрос о том, как сохранить конфиденциальность, при обмене сообщениями в сети.

[@Forvad]

относительно чего выбираюся направление базиса?

[@ВасяПетров-п1з]

Вы́нужденное излуче́ние, индуци́рованное излучение - генерация нового фотона при переходе квантовой системы (атома, молекулы, ядра и т. д.) между двумя состояниями (с более высокого на более низкий энергетический уровень) под воздействием индуцирующего фотона, энергия которого равна разности энергий этих состояний. Созданный фотон имеет ту же энергию, импульс, фазу, поляризацию, а также направление распространения, что и индуцирующий фотон (который при этом не поглощается). Оба фотона являются когерентными. То есть, скопировать фотоны - дело техники, притом весьма несложной.

[@LightCone]

Нет проблемы скопировать заранее известное состояние. Или создать много копий известного состояния. Теорема о запрете клонирования говорит, что нельзя скопировать общее, заранее неизвестное, состояние. Невозможно создать копировальную машину квантовых состояний.

[@ВасяПетров-п1з]

@@LightCone Нам их и не требуется измерять, просто скопировать. Получится 2 связанных фотона, один из которых отправляем Бобу.

[@LightCone]

@@ВасяПетров-п1з Их нельзя скопировать. Вы меня троллите что-ли? en.wikipedia.org/wiki/No-cloning_theorem

[@chsf11pens51]

Из второго уравнения Максвелла следует, что ротор Е пропорционален скорости изменения магнитного потока, а из четвертого уравнения следует, что ротор В пропорционален изменению электрического поля. Вектора В и Н имеют одинаковое направление. Максимальная скорость изменения потоков происходит при их пересечении нулевой отметки при смене полярности, тогда почему электромагнитную волну изображают с синфазными полями Е и Н, а не сдвинутыми на 90 градусов?

[@ИгорьСергеев-ч5у]

Великолепный канал.!!! Огромная благодарность за Ваш труд!!!

[@ВасяПетров-п1з]

"Злоумышленник не сможет после измерения отправить тот же самый фотон Бобу" Ещё как может. Он пропустит фотон от Алисы через квантовый умножитель, и с помощью вынужденного излучения получит множество одинаковых фотонов с одной поляризацией, один из которых пошлёт Бобу.

[@helgak.1837]

комментарий про теорему запрета квантового клонирования прошел мимо Вас

[@chsf11pens51]

Так же популярно узнать бы о квантовой криптографии на запутанных EPR-парах фотонах.

[@andrewmorozov3274]

Годнота подъехала

[@romank3562]

Теория это хорошо, но есть ли практическая реализация? Как мне использовать этот алгоритм шифрования в переписке?

[@helgak.1837]

уже есть, но Вы, как обычный смертный, использовать это пока что не можете, потому как для реализации алгоритмов квантового шифрования нужны квантовые криптосети. а у нас пока обычные у всех. Есть точечные реализации, но вообще алгоритм разработан был загодя с расчетом на появление квантовых компьютеров, которые смогут значительно быстрее отыметь RSA, на котором сегодня держится мир. Сегодня таких компьютеров нет, потому используйте AES, SHA, RSA и не переживайте.

[@denbraun5347]

Как с вами связаться для обсуждения проекта?

[@liptontea1624]

Ещё одна проблема алгоритма: злоумышленник может перехватить только один из фотонов и понадеяться на авось, отправив его дальше Бобу. Боб с вероятностью 50% получит то же значение, которое он получил бы в отсутствие злоумышленника, а значит атака останется незамеченной. Однако воровство даже одного бита ключа с точки зрения криптографии это фиаско. (К примеру, алгоритм RC4 считается взломанным, хотя у него только в 1 байте вероятности неравномерны.)

[@liptontea1624]

​@r 7 Да, но смог понять только алгоритмы, основанные на хешах: pqcrypto.org/hash.html К примеру, идея того, чтобы при подписывании использовать цепочки хешей, гениальна, и в то же время проста. И хеши точно не боятся квантового компьютера. Но проблема этих алгоритмов в том, что они подходят только для одноразового использования ключа (или небольшого числа использований через деревья Мёркла) и они приводят к большому развему ключей и/или подписей. Когда я попытался разбираться с другими категориями алгоритмов на том же сайте (Code-based, Lattice-based и Multivariate-quadratic-equations), то оказалось, что они слишком сложны, чтобы я их понял.

[@wildcat4435]

Правда, что квантовые компы теоретически смогут в короткие сроки подбирать RSA ключи? Если да, то было бы неплохо, если бы в одном из роликов рассказал почему им это делать легче

[@LightCone]

Правда. Может расскажу

[@ДанЦотин]

@@LightCone куда девается энергия фотона, испытывающего красное смещение?

[@chsf11pens51]

Будет ли меняться поляризация фотонов при передаче их по оптоволокну или будет выполняться принцип унитарности?

[@LightCone]

Поляризацию вообще то можно изменить унинарными преобразованиями. Матрицы Паули унитарны, например.

[@chsf11pens51]

@@LightCone интересно другое - будет ли меняться поляризация, т.е. код передаваемой информации, в результате переотражений от стенок оптоволокна, т.к. это процесс захвата фотонов и испускания новых фотонов электронами? То же происходит и в воздухе, за счет чего скорость света в нем меньше, чем в вакууме.

[@diametral2720]

@@chsf11pens51 Механизм распространения света в веществе и отражения на самом деле не так прост. Для поверхностного понимания в вики есть статья "фотон" - раздел "фотоны в веществе", статья "отражение (физика)" - раздел "механизм отражения". А за более глубокими объяснениями путь в книжки по фотонике, там и по световодам должно быть много инфы

[@chsf11pens51]

@@diametral2720 Механизм распространения света в веществе и отражения хорошо описан в книге Ричарда Фейнмана «КЭД-странная теория света и вещества», рис. 68. Вопрос заключается в том, обеспечивает ли квантовый канал неизменность закодированной информации, т.е. заданную поляризацию фотонов, в процессе распространения по оптоволоконному каналу, где происходит многократное переизлучение на электронах вещества канала.

[@diametral2720]

@@chsf11pens51 Для сохранения поляризации (устранения поляризационной дисперсии - уменьшения поляризационной конверсии между ортогональными поляризациями) в световодах реализуют повышенное двулучепреломление за счёт введения в оболочку напрягающих элементов, например, легируют кварц бором, только из-за этого увеличиваются потери на поглощение

[@alsu315]

👍

[@bartsimpson81]

Круто. Интересный алгоритм.

[@7beq1M]

Разъясни диаграмму Феймана пж!

[@7beq1M]

прочел твои статьи на хабре, думал все топовые физики не любят теорию струн.... где еще можно наити твои статьи

[@liptontea1624]

Да уж, алгоритм весьма непрактичный. Проигрывает старому доброму Diffie Hellman и требует неклассический канал связи. Но, с другой стороны, Diffie Hellman и его версия на эллиптических кривых оказываются уязвимы к атаке с помощью квантового компьютера. Нет ли у вас ролика с объяснением механизма этой атаки? Ещё было бы интересно послушать про пост-квантовую криптографию. Кажется, её уже начинают внедрять в протокол TLS, чтобы заранее подготовить интернет к появлению агрессоров в лице обладателей квантовых компьютеров. Если вдруг у вас есть ролики на этот счёт, с радостью посмотрю! Заранее спасибо!

[@ВасяПетров-п1з]

Если Алиса посылает Бобу какие базисы совпали, злоумышленник может перехватить эту информацию и вычеркнуть биты несовпадающих базисов из ранее перехваченного сигнала. Всё, ключ перехвачен.

[@LightCone]

Вы чем слушали? Отправляются все базисы 5:10 Хватит спамить. Просто пересмотрите ролик повнимательней, страницу на вики почитайте. Вы что, считаете себя умнее всех на свете, что за 3 минуты опровергли то, с чем ученые согласны с 1984 года?

[@ВасяПетров-п1з]

@@LightCone Так Вы сами-то подумайте, это же очевидно. Если базисы передаются по второму каналу, они перехватываются. Если сигнал известен, ключ можно восстановить. А если сигнал невозможно перехватить, то зачем вообще шифрование?

[@LightCone]

@@ВасяПетров-п1з Информация, передаваемая по классическому каналу, не секретная. Ее перехват ничего не дает. Перечитайте алгоритм. Если будете спамить подобными тупыми вбросами - забаню.

[@nikitakovil8967]

А можно про Е91?)

[@nikitakovil8967]

О BB84 просто очень много написано и рассказано уже

[@ВасяПетров-п1з]

А зачем Алисе отправлять Бобу какие базисы совпали, если Боб это и так увидит. В совпадающем базисе будет 100% яркость света, а в не совпадающем - половинная.

[@RazorBaze]

Тут стоит уточнить, что вся цепочка передачи ключа легко и полностью автоматизируется! А то все эти популярные слова, вроде "Алиса формирует", или "Боб передаёт" - создают впечатление (у неподготовленного слушателя), будто криптопользователи действительно проделывают все эти шаги вручную.

[@ПетрИванов-ц8ъ]

В ФСБ случае не работаете?))

[@legslab1173]

Фотоны как маленькие посредники

[@ramiregemberdiev2952]

Мог ты рассказать о Церн и что за странные вещи там происходят,и зачем там статуя индийского бога? Или это фейк?

[@djonid5199]

Спиздил видео переозвучка молодец

[@darynn9307]

Уныло, малопонятно, да, надеюсь вы не преподаватель!!

[@LightCone]

Чувак, ты реально думаешь, что наука это веселый научпоп? Ты в каком классе?