رمزنگاری کوانتومی ماهواره چینی

Micius
ماهواره چینی از رمزنگاری کوانتومی برای ویدئو کنفرانس امن بین قاره استفاده می کند
رمزنگاری کوانتومی هرگز در فاصله های طولانی امکان پذیر نبوده است. و این اولین ماهواره ارتباطات کوانتومی جهان است.
رمزنگاری کوانتومی اجازه ارتباطات امن را می دهد. امن، به لطف قوانین فیزیک.

Micius2

فیزیکدان ها مدت ها است به این نتیجه رسیده اند که رایانه های کوانتومی قادر خواهند بود تقریبا تمامی انواع رمزنگاری را شکست دهند.
بنابراین کسب و کارهای تجاری، دولت ها و ارتش همه انتظار دارند که سیستم های رمزنگاری کوانتومی توسعه پیدا کنند.
اما یک مشکل وجود دارد، رمزنگاری کوانتومی به فوتون های فردی برای انتقال اطلاعات کوانتومی متکی است. در حالی که حتی بهترین فیبر نوری می تواند این فوتون ها را تنها تا ۲۰۰ کیلومتری حمل کندکه قبل از جذب نور، این فرآیند غیرممکن است، بنابراین رمزنگاری کوانتومی تا به حال در فواصل طولانی کار نکرده است.
این در حالی است که امروزه به لطف ماهواره فوق العاده ای که در سال ۲۰۱۶ راه اندازی شد ، مشکل فوق را بر طرف می کند.
ماهواره Micius در اولین سال از زمان شروع کار خود، چندین نقطه عطف داشته است، تابستان گذشته، نخستین جرم را از زمین به یک مدار فوتون منتقل کرد.
در حال حاضر این ماهواره اولین سرویس رمزنگاری کوانتومی بین قاره ای را راه اندازی کرده است.
محققان این سیستم را با ایجاد یک ویدئو کنفرانس امنیتی بین اروپا و چین آزمایش کرده اند. که برای اولین بار، امنیت این ویدئو کنفرانس توسط قوانین فیزیک تضمین شد.
روش ساده است. رمزنگاری کوانتومی به این معنی است که یک پد یکبار را برای تضمین حریم خصوصی نامگذاری می کند.
این یک مجموعه ای از اعداد تصادفی است – یک کلید – که می تواند توسط دو طرف برای رمزگذاری و رمزگشایی یک پیام استفاده شود.
به طور سنتی، مشکل با پد یک بار در حصول اطمینان از این است که تنها فرستنده و گیرنده آنها را داشته باشند.
چگونه می توان هر دو طرف اطمینان داد که هیچ هکری کلید را در حالی که توزیع نشده است کپی کرده است؟

این مسئله با ارسال کلید با استفاده از ذرات کوانتومی مانند فوتون امکان پذیر است، زیرا همیشه می توان گفت که آیا ذرات کوانتومی قبلا دیده شده است یا خیر.
اگر آن را داشته باشد، کلید رها شده است و دیگری ارسال می شود تا زمانی که هر دو طرف اطمینان داشته باشند که در اختیار یک پد یک بار غیر قابل مشاهده هستند.

این توزیع کلید کوانتومی – فرایند حیاتی در قلب رمزنگاری کوانتومی است.
پس از آنکه هر دو طرف کلید داشته باشند، یک بار پد – آنها می توانند با کانال های معمولی کلاسیک با امنیت کامل ارتباط برقرار کنند.
Micius3

ماهواره Micius به سادگی این کلید را از مدار دور می کند. بطوری که در مدار قطب خورشید هماهنگ است، ماهواره از هر قسمت از سطح زمین تقریبا همان روزهای محلی را می گذراند.

بنابراین زمانی که ماهواره بیش از ایستگاه زمینی چینی در Xinglong در استان هبی شمالی در چین است، یک پد به زمین فرستاده می شود، که در پروتون های تک فوتونی استفاده می شود.

همانطور که زمین زیر ماهواره چرخش می کند و به عنوان ایستگاه زمینی در Graz در اتریش قرار دارد، همان پد یک بار را به گیرنده در آنجا می فرستد.

این دو محل پس از این فرآیند هر دو دارای همان کلید هستند که اجازه می دهد بین آنها یک ارتباطی کاملا امن از طریق یک لینک کلاسیک ایجاد شود.

 هدف این بود که یک ویدئو کنفرانس بین آکادمی علوم چین در پکن و آکادمی علوم اتریش در وین برگزار شود، بنابراین کلید باید به طور امن در هر دو مکان توزیع شود، چون که این تیم ها از ارتباطات کوانتومی مبتنی بر زمین بر روی فیبرهای نوری استفاده می کنند.

در نهایت، آنها یک پیوند ویدئویی با استاندارد پیشرفته رمزگذاری (AES) که هر ثانیه توسط کد های ۱۲۸ بیتی تجدید می شود، تنظیم شد.
در سپتامبر آنها ویدئو کنفرانس پیشگام را برگزار کردند که به مدت ۷۵ دقیقه با انتقال اطلاعات تقریبا دو گیگابایت ادامه یافت.

تیم هایی که توسط “آنتون زیلینگر” در دانشگاه وین و “جیان وی پین” در دانشگاه علم و فناوری کشور رهبری می شوند، “ما ارتباطات کوانتومی بین قاره ای را در میان مکان های مختلف در زمین نشان داده ایم که با جدایی حداکثر ۷،۶۰۰ کیلومتر فاصله دارند”.

بعضی از نقاط ضعف بالقوه در سیستم وجود دارد که در آینده قابل بهبود است.
با این حال، تیم می گویند این نقاط را می توان در طرح های آینده با یک رله کوانتومی پایان به پایان رساند.

هر گونه کاستی، این کار چشمگیر است. این یک تظاهرات اثبات اصل ارتباط امن در مقیاس جهانی است. آنتون زیلینگر همکارانش می گویند: “کار ما به سمت یک راه حل کارآمد برای یک شبکه کوانتومی جهانی از راه دور در نظر گرفته شده است و پایه ای برای اینترنت کوانتومی آینده است.”

بسیاری از دولت ها، اپراتورهای نظامی و شرکت های تجاری برای یک قابلیت مشابه علاقمند هستند.
بنابراین مطمئنا زمان زیادی طول نمی کشد که قبل از نسخه های تجاری ماهواره Micius این نوع ارتباطات امن را در سراسر جهان به فروش برساند.

اشتراک گذاری

نوشته های پیشنهادی

پاسخی بگذارید