การเข้ารหัสควอนตัมคืออะไร?

การเข้ารหัสควอนตัมเป็นรูปแบบหนึ่งของการเข้ารหัสซึ่งต้องอาศัยหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อรักษาความปลอดภัยข้อมูลและตรวจจับการดักฟังเช่นเดียวกับการเข้ารหัสทุกรูปแบบการเข้ารหัสควอนตัมอาจแตกสลายได้ แต่มันมีความน่าเชื่อถืออย่างมากในทางทฤษฎีซึ่งสามารถทำให้เหมาะสำหรับข้อมูลที่ละเอียดอ่อนมากน่าเสียดายที่มันยังต้องมีการครอบครองอุปกรณ์ที่มีความเชี่ยวชาญบางอย่างซึ่งอาจขัดขวางการแพร่กระจายของการเข้ารหัสควอนตัม

การเข้ารหัสเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนข้อความที่เข้ารหัสผู้ส่งและผู้รับมีความสามารถในการถอดรหัสข้อความดังนั้นจึงกำหนดเนื้อหาคีย์และข้อความโดยทั่วไปจะถูกส่งแยกต่างหากเนื่องจากไม่มีสิ่งใดไร้ประโยชน์หากไม่มีอีกในกรณีของการเข้ารหัสควอนตัมหรือการกระจายคีย์ควอนตัม (QKD) เนื่องจากบางครั้งเป็นที่รู้จักกันกลศาสตร์ควอนตัมมีส่วนร่วมในการสร้างคีย์เพื่อให้เป็นส่วนตัวและปลอดภัย

กลศาสตร์ควอนตัมเป็นสนามที่ซับซ้อนมาก แต่สำคัญสิ่งที่ต้องรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้ในความสัมพันธ์กับการเข้ารหัสคือการสังเกตบางสิ่งบางอย่างทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในนั้นซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของการเข้ารหัสควอนตัมระบบเกี่ยวข้องกับการส่งโฟตอนที่ถูกส่งผ่านตัวกรองโพลาไรซ์และการรับโฟตอนโพลาไรซ์ในอีกด้านหนึ่งโดยใช้ชุดตัวกรองที่สอดคล้องกันเพื่อถอดรหัสข้อความโฟตอนสร้างเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเข้ารหัสเนื่องจากพวกเขาสามารถกำหนดค่า 1 หรือ 0 ขึ้นอยู่กับการจัดตำแหน่งของพวกเขาการสร้างข้อมูลไบนารี

ผู้ส่ง A จะเริ่มการแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยการส่งชุดโฟตอนแบบสุ่มทำให้เกิดการวางแนวตั้งหรือแนวนอนหรือแนวทแยงมุมซึ่งในกรณีนี้โฟตอนจะเอียงไปทางใดทางหนึ่งโฟตอนเหล่านี้จะมาถึงผู้รับ B ซึ่งจะใช้ตัวกรอง rectilinear หรือแนวทแยงมุมที่ได้รับมอบหมายแบบสุ่มเพื่อรับข้อความหาก B ใช้ตัวกรองเดียวกับที่ A ทำสำหรับโฟตอนใดโฟตอนการจัดตำแหน่งจะตรงกัน แต่ถ้าเขาหรือเธอไม่ได้การจัดตำแหน่งจะแตกต่างกันถัดไปทั้งสองจะแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับตัวกรองที่ใช้การทิ้งโฟตอนที่ไม่ตรงกับและเก็บข้อมูลที่ทำเพื่อสร้างคีย์

เมื่อข้อมูลการแลกเปลี่ยนทั้งสองเพื่อสร้างคีย์ที่ใช้ร่วมกันพวกเขาอาจเปิดเผยตัวกรองที่พวกเขาใช้ แต่พวกเขาไม่เปิดเผยการจัดตำแหน่งของโปรตอนที่เกี่ยวข้องซึ่งหมายความว่าข้อมูลสาธารณะนี้ไม่สามารถใช้เพื่อถอดรหัสข้อความได้เนื่องจากผู้ดักฟังจะขาดส่วนสำคัญของคีย์ยิ่งไปกว่านั้นการแลกเปลี่ยนข้อมูลก็จะเปิดเผยการปรากฏตัวของการดักฟัง, C. ถ้า C ต้องการดักฟังเพื่อรับกุญแจเขาหรือเธอจะต้องสกัดกั้นและสังเกตโปรตอนการปรากฏตัวของผู้ดักฟังทั้งสองสามารถทำซ้ำกระบวนการเพื่อสร้างคีย์ใหม่

เมื่อมีการสร้างคีย์อัลกอริทึมการเข้ารหัสสามารถใช้เพื่อสร้างข้อความที่สามารถส่งได้อย่างปลอดภัยผ่านช่องทางสาธารณะเนื่องจากมีการเข้ารหัส