"التشفير الكمي" - دورة 2800 فرك. من جامعة ولاية ميشيغان، التدريب 15 أسبوعًا. (4 أشهر)، التاريخ: 2 ديسمبر 2023.
Miscellanea / / December 05, 2023
ستغطي الدورة البروتوكولات الأساسية لتوزيع مفاتيح الحافة؛ المبادئ الأساسية الأساسية لتشغيل وتصميم الأنظمة الحديثة للتوزيع الكمي لمفاتيح التشفير، المفاهيمية والرياضية جهاز يستخدم لإثبات قوة أنظمة التشفير الكمي، سواء في نسخة الألياف الضوئية أو التي تعمل من خلال مفتوحة فضاء؛ أنواع مختلفة من الهجمات على هذه الأنظمة، وكذلك طرق مواجهتها. سننظر في الاختلافات الأساسية والإمكانيات الجديدة مقارنة بطرق توزيع المفاتيح الكلاسيكية. سيتعلم المشاركون في الدورة كيفية تحليل قوة التشفير لهذه الأنظمة فيما يتعلق بمختلف الأنظمة الهجمات عليهم وتطبيق المعرفة المكتسبة عند حل وصياغة المشكلات النموذجية في مجال الكم التشفير
أستاذ وباحث رئيسي في مركز تقنيات الكم، كلية الفيزياء، جامعة موسكو الحكومية التي تحمل اسم إم في لومونوسوف
المنصب: أستاذ بقسم الحواسيب الفائقة وعلوم المعلومات الكمومية، كلية الرياضيات الحاسوبية وعلم التحكم الآلي، جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية
محاضرة 1. رحلة قصيرة في تاريخ التشفير. ما هو التشفير الكمي وما هي المشاكل التي يحلها؟ مفاتيح يمكن التخلص منها. معيار شانون للسرية المطلقة. التطورات الحالية في التشفير الكمي.
محاضرة 2. أساسيات الجهاز الرياضي لعلم المعلومات الكمومية: وصف الحالات الكمومية للأنظمة الكمومية الفردية والمركبة، والحالات النقية والمختلطة، والكمية التشابك، القياسات المتعامدة والمعممة، تنقية الحالات الكمومية، نظرية عدم النسخ، تحولات الأنظمة الكمومية، إيجابية تماما عرض.
محاضرة 3. مقاييس القرب من الحالات الكمومية المستخدمة في بروتوكولات التشفير الكمومي.
محاضرة 4. البروتوكولات الأساسية للاتصالات الكمية ووصفها: النقل الآني الكمي، والتشفير فائق الكثافة، وتوزيع المفتاح الكمي. بروتوكولات توزيع المفتاح الكمي الرئيسية: BB84، B92، E91، SARG04، تشفير الطور الزمني، تشفير الطور التفاضلي، التوزيع الكمي النسبي للمفاتيح عبر الفضاء المفتوح مع أو بدون تزامن الساعة عند نقاط الاستقبال والإرسال جانب.
محاضرة 5. استمرار. البروتوكولات الأساسية لتوزيع المفاتيح الكمومية وتنفيذها.
المحاضرة 6. المفاهيم الأساسية لنظرية المعلومات الكلاسيكية. إنتروبيا شانون وريني وخصائصهما. المعلومات الشرطية والمتبادلة، التسلسلات النموذجية، نظريات تشفير المصدر، نظريات التشفير الأمامي والعكس لقناة صاخبة، السعة
المحاضرة 7. استمرار – المفاهيم الأساسية لنظرية المعلومات الكلاسيكية. أمثلة.
المحاضرة 8. إنتروبيا فون نيومان، الخصائص الأساسية واستخدامها في نظرية المعلومات الكمومية. مفهوم قنوات الاتصال الكمومية. القدرة الكلاسيكية لقناة الاتصال الكمومية. القياسات الفردية والجماعية في التشفير الكمي.
المحاضرة 9. تابع - ارتباط هولفو الأساسي بالحدود التي يمكن الوصول إليها من المعلومات الكلاسيكية. تعدد هجمات التنصت، وارتباط الهجمات بسعة القناة الكمومية.
المحاضرة 10. الخصائص الأساسية للإنتروبيا الكمومية (الحد الأدنى والحد الأقصى للإنتروبيا). تم تنعيم الانتروبيا الدنيا والقصوى، وقواعد السلسلة، والتغيرات في الانتروبيا الدنيا والقصوى تحت تأثير المشغل الفائق، وخصائص الانتروبيا الدنيا والقصوى للأنظمة الكمومية المركبة.
المحاضرة 11. علاقات الإنتروبيا من عدم اليقين في التشفير الكمي، والاتصال مع إنتروبيا الحد الأدنى والحد الأقصى ريني.
المحاضرة 12. معيار السرية الرئيسي في التشفير الكمي يعتمد على مسافة التتبع. وظائف التجزئة العالمية من النوع الثاني، المستخدمة في إجراءات تعزيز الأمن. بقي على التجزئة ليما.
المحاضرة 13. إثبات سرية توزيع المفتاح الكمي باستخدام بروتوكول BB84 كمثال، على أساس علاقات عدم اليقين في الإنتروبيا (حالة مصدر المعلومات أحادي الفوتون بشكل صارم تنص على).
المحاضرة 14. تحليل قوة التشفير لتطبيقات أنظمة التشفير الكمي مع مصادر غير مثالية للحالات الكمومية والكاشفات وقناة الاتصال الكمومية ذات الخسائر. الهجوم بالتقسيم على عدد الفوتونات، الهجوم بالقياسات بنتيجة معينة، الهجوم الشفاف بمقسم الشعاع.
المحاضرة 15. استمرار - تعديل بروتوكولات التشفير الكمي مع الأخذ في الاعتبار الهجمات المتعلقة بالفوتونية الواحدة غير الصارمة لحالات مصدر المعلومات. أحد الأمثلة على ذلك هو الطريقة التي تحتوي على حالات الملاءمة (طريقة حالة الشرك).
المحاضرة 16. العلاقة بين معيار الأمن الكمي على أساس مسافة التتبع ومعيار شانون على أساس تعقيد التعداد الرئيسي.
المحاضرة 17. حول مولدات الأرقام العشوائية الكمومية. مصادر العشوائية الكمية، طرق ما بعد المعالجة – استخلاص العشوائية. أمثلة على التنفيذ.