Устойчивость квантовых систем передачи информации на боковых частотах к воздействию нелегитимного пользователя на измерительное оборудование Чистяков Владимир Викторович

brief description

Чистяков, Владимир Викторович.
Устойчивость квантовых систем передачи информации на боковых частотах к воздействию нелегитимного пользователя на измерительное оборудование : диссертация ... кандидата : 01.04.05 / Чистяков Владимир Викторович; [Место защиты: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»]. - Санкт-Петербург, 2019. - 209 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Чистяков Владимир Викторович
Реферат
Synopsis
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Приложения квантовой информатики
1.2 Системы квантовой коммуникации
1.3 Протоколы квантовой коммуникации
1.4 Системы квантовой коммуникации на боковых частотах модулированного излучения
1.5 Измерительное оборудование в системах квантовой коммуникации
1.5.1 ДОФ, использующие сверхпроводящую нанопроволоку
1.5.2 ДОФ, использующий полевой транзистор, обогащенный квантовыми точками, с оптическим затвором
1.5.3 Лавинные фотодиоды для однофотонного излучения
1.5.4 ДОФ, использующие джозефсоновский переход
1.5.5 Детекторы одиночных фотонов, использующий датчик, реагирующий на переход материала из сверхпроводящего состояния в проводящее
1.5.6 ДОФ видимого света и твердотельный фотоумножитель
1.5.7 Сравнительная характеристика ДОФ для СКК
1.6 Атаки злоумышленника
1.6.1 Атака на детектор на основе ЛФД
1.6.2 Атака с навязыванием ключа (Faked-state attack)
1.7 Известные контрмеры против атак на измерительное оборудование
1.7.1 Статистика счета фотонов
1.7.2 Измерение фототока
1.7.3 MDI-протокол
1.7.4 Twin-Field протокол
1.8 Выбор направления исследований. Цели и задачи работы
Глава 2. Исследование устойчивости системы квантовой коммуникации на боковых частотах к атакам на измерительное оборудование
2.1 Детектор в составе системы
2.2 Оптическая схема выведения детектора из режима Гейгера
2.3 Корреляция оптической мощности в плечах светоделителя
2.4 Определение величины постоянной оптической мощности, достаточной для выведения детектора из режима Гейгера
2.5 Подстройка оптического импульса под окно детектора одиночных фотонов
2.6 Определение количества срабатываний детектора от величины мощности оптического излучения
2.7 Определение зависимости вероятности срабатывания детектора
от величины энергии фотонов в импульсе
2.8 Выводы по главе
Глава 3. Контрмера против атаки с навязыванием ключа
3.1 Атака с навязыванием ключа «поддельными» состояниями в системе квантовой коммуникации на боковых частотах
3.2 Границы применимости атаки с навязыванием ключа
3.3 Оценка возможностей злоумышленника при атаке с выведением детектора из режима Гейгера для систем квантовой коммуникации на боковых частотах
3.4 Оптическая схема для противодействия атаке с «ослеплением»
ДОФ
3.5 Экспериментальная проверка контрмеры
3.6 Динамика оптической мощности на мониторном фотодиоде
3.7 Учёт возможной контратаки со стороны злоумышленника
3.8 Выводы по главе
Глава 4. Многомодовые когерентные состояния и их
интерференция
4.1 Классическое описание многомодовых когерентных состояний
4.2 Исследование зависимости результата интерференции многомодовых состояний от разности фаз модулирующих сигналов в классическом приближении
4.3 Квантовое описание когерентного состояния
4.4 Когерентные состояния после прохождения светоделителя
4.5 Когерентные состояния после модуляции
4.6 Результат интерференции когерентных состояний после модуляции
4.7 Зависимость результата интерференции от разности фаз когерентных состояний
4.8 Протокол системы квантовой рассылки ключа, устойчивый к атакам на измерительное оборудование
4.9 Выводы по главе
Глава 5. Экспериментальное исследование параметров
устройства квантовой коммуникации с недоверенным приемным узлом
5.1 Интерференция сигналов на боковых частотах фазомодулированного излучения
5.2 Характеристики компонентов экспериментального стенда
5.3 Зависимость интенсивности на боковых частотах от сдвига фаз в результате интерференции в классическом режиме
5.4 Вероятности срабатываний детекторов
5.5 Зависимость интенсивности на боковых частотах от сдвига фаз в результате интерференции в режиме счета фотонов
5.6 Оценка коэффициента битовых ошибок и скорости формирования ключа
5.7 Выводы по главе
Глава 6. Анализ секретности системы квантовой коммуникации
с недоверенным приемным узлом
6.1 Исследование возможностей злоумышленника по получению информации о квантовом состоянии при разделении многофотонных состояний
6.2 Оценка скорости формирования секретного ключа в асимптотическом приближении
6.3 Выводы по главе
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Список иллюстративного материала
Приложение А. Публикации по теме диссертации
Реферат