Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Snelheidrecord op het gebied van quantumcryptografie

Een team van het National Institute of Standards and Technology (NIST) heeft een nieuwe cryptografietechniek gedemonstreerd die gebaseerd is op het verzenden van fotonen, zo lezen we op EurekAlert. Bij de ontwikkeling van deze techniek heeft het NIST onder andere gebruik gemaakt van de hardwarekennis van Acadia Optronics en financiŽle steun van het Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa). Op drie mei verscheen een demonstratie van het systeem in het blad Optics Express, waarin te lezen viel hoe de wetenschappers het quantum key distribution system (QKD) getest hebben door een encryptiesleutel te verzenden tussen twee gebouwen, die ruim zevenhonderd meter uit elkaar lagen.

De techniek is de snelste fotonencryptietechnologie tot nu toe, honderd keer sneller dan eerdere fotonsystemen. Het QKD-systeem verzendt een lading fotonen die een geheime sleutel vormen, en doet dit met snelheden van een miljoen bits per seconde. De verzonden gegevens kunnen niet ongemerkt onderschept worden, wat zorgt voor een extra veiligheidsgraad. De encryptiesleutels worden gemaakt door het versturen van individuele fotonen die op vier verschillende manieren gepolariseerd kunnen worden. De fotonen worden gemaakt met behulp van een infrarode laser en ontvangen door telescopen. Het onderscheppen van de boodschap zal altijd opgemerkt worden door de ontvanger, wat een garantie is voor de geheimhouding van de sleutel.

EncryptieWanneer de ontvanger een verandering opmerkt, zal de verzonden sleutel natuurlijk niet meer worden gebruikt voor encryptie. Het vernieuwende aan dit QKD-systeem is dat het de sleutelfotonen kan onderscheiden van fotonen uit andere bronnen, zoals bijvoorbeeld de zon. Om dit te kunnen bereiken bepalen de wetenschappers de exacte tijd waarop de QKD-fotonen het nest verlaten en zoeken ze deze pas weer op op het moment dat ze zouden moeten aankomen. Natuurkundige Joshua Bienfang zegt dat de observatietijd erg kort moet zijn om effect te kunnen hebben. Hoe vaker je kortdurende observaties doet, hoe sneller je een sleutel kan genereren, zo zegt hij.

Om de snelheid van de observaties te vergroten heeft het team gebruik gemaakt van technieken die ook gebruikt worden bij hogesnelheidstelecommunicatie. De elektronica die de data verwerkt is verpakt op programmeerbare printplaatjes die geplugd kunnen worden in normale pc's. De elektronica heeft een verwerkingssnelheid van een miljard bits per seconde, maar door het onderweg verliezen van fotonen is het generen van sleutels beperkt tot een miljoen bits per seconde. Het NIST is van plan met verder onderzoek het systeem te verbeteren en denkt hierbij vooral aan het ontwikkelen van snellere detectoren, die op dit moment de drempel vormen om dergelijke systemen in gebruik te nemen.

Door

Nieuwsposter

71 Linkedin Google+

Bron: EurekAlert

Reacties (71)

Wijzig sortering
De elektronica die de data verwerkt is verpakt op programmeerbare printplaatjes die geplugd kunnen worden in normale pc's.
Mensen, mag het niveau 'n ietsiepietsie hoger zijn? Programmeerbare printplaatjes...zucht
Als je de polarisatiehoek van een foton meet, heb je 50% kans dat je deze polarisatiehoek verandert hebt, en 50% kans dat hij dezelfde gebleven is. Dit komt omdat als je een X polarfilter gebruikt en het foton + gepolariseerd was, je 50% kans hebt dat foton erdoor komt als X gepolariseerd, en 50% kans dat het er niet doorkomt.
Dit is het onzekerheidsprincipe van Shrodinger (of hoe je zijn naam ook schrijft). Hij is voornamelijk bekend van "de kat van Shrodinger". Als je een kat kan zien kan je 100% zeker zijn of die dood of levend is. Als je diezelfde kat in een doos steekt met giftig eten erbij, weet je na een tijdje niet meer zeker of kat nu dood of levend is. De kat is maw 50% dood en 50% levend tegelijk!! Klinkt misschien raar, maar quantumfysica is gewoon raar :-) .
Is het nou zo dat kwantumcryptografie onkraakbaar is?

Of is het zo dat bij kwantumcryptografie je er altijd van af weet als het gebeurd?
Je kunt de sleutels niet onderscheppen. Omdat je daardoor 100% zeker weet dat je sleutels alleen bij jou en de ontvanger bekend zijn kun je de datastroom dus veilig encrypten. Het enige wat een derde persoon nog zou kunnen doen is de data (die wellicht voor de snelheid over een andere kanaal verstuurt wordt (wel versleuteld uiteraard)) onderscheppen.

Echter omdat je voor de daadwerkelijke encryptie gewoon een sleutel van tig duizend bits lang neemt is de zon eerder op dan dat iemand het toevallig kan bruteforcen. Voeg daar vervolgens het regelmatig veranderen van sleutels (bijvoorbeeld iedere minuut) en het is gegarandeerd niet meer interessant om te kraken en daarmee onkraakbaar.
Ik denk dat je bedoeld : Niet afluisterbaar ipv Onkraakbaar
In principe kan het ook onkraakbaar zijn: als je een encryptiesleutel gebruikt die langer is dan de hoeveelheid verzonden data, dan is elke willekeurige boodschap een mogelijke oplossing van je probleem.
Ik vraag me alleen af of het echt niet mogelijk is om die boodschap te onderscheppen? Als die timing van wanneer de fotonen binnen zouden moeten komen niet meer bruikbaar is (als het globaal gebruikt gaat worden of zoiets en die tijd is niet meer uit te rekenen of niet constant), kan je dan niet een tussencomputer er tussen zien te plaatsen die niet alleen de data afleest (en zo vernietigt), maar die simpelweg afleest en weer opnieuw genereert en verder stuurt?
Of was het nu het onzekerheidsprincipe van Heisenbergh? Hmm, zou ik eigelijk nog eens moeten opzoeken, dat is weeral lang geleden.
Het copieren of klonen van identieke fotonen is in ieder geval niet mogelijk omdat er twee verschillende basissen gebruikt worden. Dit is volgens het non-cloning-theorem ofzoiets ....
Als je het niet begrijpt moet je je niet schamen, quantumfysica is zo weird dat als je het begrijpt, je niet normaal bent .... |:(
[miereneukermodus]
Als er meer fotonen (en dus meer informatie) per seconde worden verstuurd is de bandbreedte hoger, niet de snelheid. De fotonen worden al met de lichtsnelheid verstuurd.
[/miereneukermodus]

Dit is goed nieuws, maar de vraag is waarom ze dit via de lucht doen ipv een glasvezelkabel :? Een glasvezelkabel draagt licht verder dan lucht als ik het me goed herinner.
Als je de polarisatiehoek van een foton meet, heb je 50% kans dat je deze polarisatiehoek verandert hebt, en 50% kans dat hij dezelfde gebleven is. Dit komt omdat als je een X polarfilter gebruikt en het foton + gepolariseerd was, je 50% kans hebt dat foton erdoor komt als X gepolariseerd, en 50% kans dat het er niet doorkomt.
Dit is het onzekerheidsprincipe van Shrodinger (of hoe je zijn naam ook schrijft). Hij is voornamelijk bekend van "de kat van Shrodinger". Als je een kat kan zien kan je 100% zeker zijn of die dood of levend is. Als je diezelfde kat in een doos steekt met giftig eten erbij, weet je na een tijdje niet meer zeker of kat nu dood of levend is. De kat is maw 50% dood en 50% levend tegelijk!! Klinkt misschien raar, maar quantumfysica is gewoon raar :-) .
En wat als je nu beide mogelijkheden tegelijkertijd verzend?
Dan worden de "foute" fotonen er uitgefilterd door dat QKD-filteralgoritme...
Nog even ter info:

Als je 128bits encryptie hebt, is dat 16 bytes incryptie. Bij quantumbytes zou dit veel zwaarder zijn:
2 quantumbytes zijn eigenlijk geen 8 + 8 bits maar 8 * 8 bits, dus 16 quantumbytes is dus 8^16 gewone bits.

Kort: met weinig quantumbytes kan je een vele zwaardere encryptie toepassen.
Nog even ter info:

Als je 128bits encryptie hebt, is dat 16 bytes incryptie. Bij quantumbytes zou dit veel zwaarder zijn:
2 quantumbytes zijn eigenlijk geen 8 + 8 bits maar 8 * 8 bits, dus 16 quantumbytes is dus 8^16 gewone bits.

Kort: met weinig quantumbytes kan je een vele zwaardere encryptie toepassen.
Dat is puur vanwege het gebruik van een andere eenheid, niet vanwege betere eigenschappen oid van quantum"bits".
Om dit te kunnen bereiken bepalen de wetenschappers de exacte tijd waarop de QKD-fotonen het nest verlaten en zoeken ze deze pas weer op op het moment dat ze zouden moeten aankomen.
Zo... en fotonen gaan erg snel (3*10^8 m/s toch?)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone X Google Pixel 2 XL LG W7 Samsung Galaxy S9 Google Pixel 2 Far Cry 5 Microsoft Xbox One X Apple iPhone 8

© 1998 - 2017 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Hardware.Info de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True

*