quantenmechanische Schlüsselverteilung


Die quantenmechanische Schlüsselverteilung (engl. Quantum Key Distribution - QKD) ist die zur Zeit wichtigste Anwendung der Quantenkryptografie. Sie löst das Problem des geheimen Schlüsseltausches herkömmlicher Kryptographiesysteme.

Eine quantenkryptografische Verbindung (QKD-Link) besteht aus einem öffentlichen Kanal und aus einem Quantenkanal auf dem verschränkte Quanten ausgetauscht werden. Praktisch werden dazu beim Sender verschränkte Photonenpaare als Laserimpulse erzeugt. Ein Photon wird über den Quantenkanal zum Empfänger geschickt und dort mittels eines Einzelphotonendetektors gemessen. Das andere Photon verbleibt beim Sender. Durch die Verschränkung bewirkt jede Änderung oder Messung an einem Photon gleichzeitig eine korrelierte Veränderung am anderen Photon. Die Quantenzustände der Photonen bilden einen zufälligen Strom, der als Folge von Nullen und Einsen interpretiert wird. Die Quantenübertragung ist dabei nicht abhörbar, da das Abhören das Messen des Zustandes des übertragenen Photons bedeutet und damit auch eine Änderung im Sender bewirkt und dort erkannt werden kann. Eine Man-in-the-Middle-Attack macht daher die Zahlenfolge unbrauchbar.

Zusätzlich zu der Zufallszahlenfolge werden auf dem öffentlichen Kanal weitere Informationen übertragen. Mit diesen wird gesteuert, welche Teile der übertragenen Folge zur Bildung eines symmetrischen Schlüssels verwendet werden. Der Schlüssel steht also nicht schon vor der Übertragung fest, sondern wird gleichzeitig beim Sender und beim Empfänger gebildet. Er wird nach der Übertragung als Schlüssel in einem herkömmlichen Kryptographieverfahren verwendet.

Siehe auch:
BB84
E-91-Protokoll

0-9|A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z|alle

Suche im Lexikon nach im

 

Fachartikel

So wappnen Sie Ihr Netzwerk für das Internet der Dinge [26.11.2014]

Dem Internet der Dinge wird nachgesagt, eine neue Zeitrechnung eingeleitet zu haben. Jedoch wird die immer weitergehende Vernetzung auf dem Rücken von Netzwerken ausgetragen, die letztlich der Verwaltung von Menschen unterliegen. Genauer gesagt der von Netzwerk-Administratoren. Deren Arbeitsalltag erfährt momentan starke Veränderungen, es gilt, immer mehr und komplexere Aufgaben zu bewältigen. Unser Artikel erklärt, wo die Stolperfallen beim Umbau der Netzwerkinfrastruktur liegen und was bei immer mehr vernetzten Geräten zu beachten ist. [mehr]

Grundlagen

Cluster [21.11.2014]

Als Cluster bezeichnen wir im Folgenden einen Verbund von vernetzten Rechnern, die nach außen hin als ein einziger Rechner erscheinen. Die in einem Cluster befindlichen Computer werden auch Knoten (Nodes) genannt. Eine alternative Bezeichnung für die Summe dieser Knoten lautet Serverfarm. Eine derartige Zusammenschaltung von Rechnern verfolgt in der Regel eines der folgenden drei Ziele: Hochverfügbarkeit (HA), High Performance Computing (HPC) oder Load Balancing (LB), wobei die Grenzen zwischen den beiden letztgenannten Varianten eher fließend sind. [mehr]