Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0104

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0104
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
Общество с ограниченной ответственностью "Детектор Фотонный Аналоговый"
Название доклада
Разработка алгоритмов по обработке квантового ключа
Докладчик
Федоров Алексей Константинович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Основной целью настоящих ПНИ, реализуемых в рамках комплексного проекта, является обеспечение исполнителя ПНИ-3 алгоритмами и экспериментальным программным обеспечением, используемыми в рамках ПНИ-3 с последующей передачей результатов ПНИ-3 исполнителю ПНИЭР для проведения работ по теме: «Создание опытного образца квантового устройства безопасной передачи данных».

Актуальность и новизна исследования
Центральной проблемой в области развития квантовых устройств безопасной передачи информации является создание технологических решений для реализации «классических» (не квантовых) алгоритмов обработки квантовых ключей. Реализация протокола квантового распределения ключа в квантовых устройствах безопасной передачи данных предполагает наличие двух каналов: квантового канала и классического канала. С помощью квантового канала стороны, распределяющие квантовый ключ, обмениваются одиночными фотонами, используя их поляризационные или фазовые состояния в двух не ортогональных базисах поляризации. Однако из-за ряда факторов (в первую очередь, несовершенства технологических решений и вмешательства третьих лиц), распределенный квантовый ключ содержит существенную долю ошибок. Иными словами, приёмная и передающая стороны после сеанса работы квантового устройства безопасной передачи информации обладают случайными последовательностями, однако неэквивалентными («сырыми» квантовыми ключами). В рамках проекта разрабатывается оригинальная системам обработки квантового ключа, которая превосходит существующие решения.
Описание исследования

Процедура обработки квантовых ключей включает в себя разработанные алгоритмические решения по авторизации, исправлению ошибок, определению наличия перехвата, а также обеспечению сохранности передаваемой информации переназначены для обработки квантовых ключей в квантовых устройствах безопасной передачи данных, а также вспомогательные процедуры. 

 

Результаты исследования

Разработаны алгоритмические решения для: авторизации (комплексное решение по авторизации с оптимизированным выбором параметров); определению наличия перехвата (оптимальное определение значения критического уровня ошибки); исправлению ошибок (адаптивное изменение скорости кода в соответствии с наблюдаемым уровнем ошибок, перестановка проверочных матриц); обеспечению сохранности передаваемой информации (снижен объём передаваемых данных и оптимизирован выбор параметров)

Разработанная методика управления ключевой информацией прогнозирует требуемое количество переданных фотонных импульсов для квантового устройства безопасной передачи информации из заданного размера квантового ключа с учетом количества бит квантового ключа, использованных в алгоритмах авторизации, определение наличия перехвата, обеспечения сохранности передаваемой информации и исправления ошибок с точностью не ниже 25% размера квантового ключа. 

Разработанная математическая модель распределения квантового ключа, которая является адаптивной по отношению к изменению параметров аппаратного квантового устройства безопасной передачи данных (длины канала передачи, коэффициента поглощения линии, эффективности детекторов). 

Наиболее значимый полученный в ходе работ результат состоит в создании рекордного по эффективности алгоритма исправления ошибок. Он превосходит существующие алгоритмы в среднем на 10% по эффективности и экономит до 30% коммуникационных ресурсов.

Практическая значимость исследования
Область применения разработанных алгоритмов – информационно-телекоммуникационные системы с устройства квантовых коммуникаций.
Постер

Poster_2016.ppt