Distribuição quântica de chaves: um estudo sobre a geração quântica de chaves criptográficas clássicas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC |
Texto Completo: | https://tede.lncc.br/handle/tede/388 |
Resumo: | Resumo A criptografia clássica utiliza suposições de dificuldade computacional, como a fatoração de grandes números, para garantir segurança na comunicação. Tal uso pode ser comprometido por avanços de hardware ou software, como a implementação do algoritmo de Shor pela computação quântica. O trabalho em tela explora a segurança da criptografia quântica atrelada inteiramente às leis da mecânica quântica, em um contexto no qual busca-se gerar, de forma segura, chaves clássicas por meios quânticos com a Distribuição Quântica de Chaves para posterior uso em algoritmos como o one-time-pad. A pesquisa teve foco na QKD dependente de equipamentos, mais especificamente dentro da categoria de preparação e medição, contemplando implementações práticas do protocolo de seis estados feitas no IBM Quantum Experience platform. Explora-se cenários ideais, ruidosos, com e sem adversários, analisando os resultados através do QBER. O trabalho abrange ainda conceitos sobre os procedimentos de pós-processamento de reconciliação da informação e amplificação privada, mencionando eventuais ataques quânticos e suas contramedidas, citando a distribuição quântica de chaves independente de dispositivos como uma das possíveis abordagens de solução. |
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Distribuição quântica de chaves: um estudo sobre a geração quântica de chaves criptográficas clássicasComputação quânticaDistribuição quântica de chavesCriptografiaCriptografia quânticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOResumo A criptografia clássica utiliza suposições de dificuldade computacional, como a fatoração de grandes números, para garantir segurança na comunicação. Tal uso pode ser comprometido por avanços de hardware ou software, como a implementação do algoritmo de Shor pela computação quântica. O trabalho em tela explora a segurança da criptografia quântica atrelada inteiramente às leis da mecânica quântica, em um contexto no qual busca-se gerar, de forma segura, chaves clássicas por meios quânticos com a Distribuição Quântica de Chaves para posterior uso em algoritmos como o one-time-pad. A pesquisa teve foco na QKD dependente de equipamentos, mais especificamente dentro da categoria de preparação e medição, contemplando implementações práticas do protocolo de seis estados feitas no IBM Quantum Experience platform. Explora-se cenários ideais, ruidosos, com e sem adversários, analisando os resultados através do QBER. O trabalho abrange ainda conceitos sobre os procedimentos de pós-processamento de reconciliação da informação e amplificação privada, mencionando eventuais ataques quânticos e suas contramedidas, citando a distribuição quântica de chaves independente de dispositivos como uma das possíveis abordagens de solução.Classical cryptography relies on assumptions of computational difficulty, such as the factorization of large numbers, to ensure security in communication. This reliance becomes vulnerable to advancements in hardware or software, exemplified by the implementation of the Shor algorithm in quantum computing. The present work delves into the security of quantum cryptography, entirely anchored in the laws of quantum mechanics. It operates in a context where is sought to securely generate classical keys through quantum means using Quantum Key Distribution for subsequent use in algorithms like the one-time- pad. The research focused on device-dependent QKD, specifically within the prepare and measure category, encompassing practical implementations of the six-state protocol conducted on the IBM Quantum Experience platform. Ideal, noisy, adversarial, and non- adversarial scenarios are explored, analyzing the results through QBER. The work also encompasses concepts regarding post-processing procedures for information reconciliation and private amplification, in addition to mentioning potential quantum attacks and their countermeasures, citing independent device quantum key distribution as one of the possible solution approaches.Laboratório Nacional de Computação CientíficaCoordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)BrasilLNCCPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalPortugal, RenatoPortugal, RenatoGomes, Antônio Tadeu AzevedoTemporão, Guilherme PenelloDelfino, Gabriel Moysés2024-04-12T17:30:03Z2024-02-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDELFINO, G. M. Distribuição quântica de chaves: um estudo sobre a geração quântica de chaves criptográficas clássicas. 2024. 123 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2024.https://tede.lncc.br/handle/tede/388porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCC2024-04-13T04:16:29Zoai:tede-server.lncc.br:tede/388Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2024-04-13T04:16:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false |
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