Tillid er godt, kvantebedrageri er bedre

Et internationalt team af forskere har bevist, for første gang, sikkerheden ved såkaldt enhedsuafhængig kvantekryptografi i et regime, der kan opnås med den nyeste kvanteteknologi, og dermed baner vejen til praktisk realisering af sådanne ordninger, hvor brugerne ikke skal bekymre sig om, hvorvidt deres enheder kan stole på eller ej.

I kvantekryptografi, kvantemekanikkens love udnyttes til at sende meddelelser med højere sikkerhed end det er muligt i konventionelle kryptografiske ordninger baseret på klassiske fysiske fænomener. I princippet, kvantekommunikation muliggør absolut sikkerhed - det vil sige ingen modstander kan opfange beskeder eller pille ved dem. Men i praksis, sådan ubetinget sikkerhed er i øjeblikket ikke mulig. En hovedrute for uautoriseret adgang er forhåndsmanipulation af de kommunikationsenheder, der senere vil blive brugt. Skriver ind Naturkommunikation , Rotem Arnon-Friedman og kolleger beskriver kvante-kryptografiske protokoller, der sikrer næsten optimal sikkerhed, selvom enhederne manipuleres, og at en sådan enhedsuafhængig kvantekryptografi skulle være mulig med den nuværende kvanteteknologi.

Enhedsuafhængig kvantekryptografi er guldstandarden for kvantekommunikation, da fordelene ved kvantekryptografi frem for dens klassiske modstykke kan realiseres uden at skulle bekymre sig om, hvorvidt enheden kan stole på eller ej. Dette er en tiltalende udsigt, men indtil videre, enhedsuafhængig kvantekryptografi har været teoretisk, med eksperimentelle krav, der ikke kan opnås under realistiske forhold.

Arnon-Friedman, en ph.d. studerende i gruppen af ​​Prof. Renato Renner ved Institute of Theoretical Physics ved ETH Zürich, og kolleger i USA, Frankrig og Tjekkiet, udviklet et nyt teoretisk begreb kaldet entropiakkumulering, og anvendte den på kvantekryptografi. De finder ud af, at enhver angrebsstrategi, uanset hvor kompleks, kan nedbrydes til en række enkle trin. Dette er nyttigt til sikkerhedsbeviser, som er notorisk svære, fordi enhver mulig angrebsstrategi skal tages i betragtning. Med deres nye tilgang, Arnon-Friedman og hendes kolleger har bevist, for første gang, sikkerheden ved enhedsuafhængig kvantekryptografi i et regime, der kan opnås med den nyeste kvanteteknologi, og dermed baner vejen til praktisk realisering af sådanne ordninger.