Kryptografia kwantowa (wykład i laboratorium)

Wymiar godzinowy dla studiów stacjonarnych: wykład: 10 godzin, laboratorium: 5 godzin

Zawartość programowa:

• Klasyczne podejście do bezpiecznego przesyłania informacji
• Ogólna koncepcja bezpiecznych kanałów informacyjnych
• Kryptografia z kluczem prywatnym
• Kryptografia z kluczem publicznym
• Uwierzytelnianie
• Kanały z szumem – detekcja i korekcja błędów
• Słabości kryptografii klasycznej
• Koncepcja absolutnie bezpiecznych kanałów kwantowych
• Informacja kwantowa
• Podstawowe idee informacji kwantowej (pojęcie qbitu, twierdzenie No-Cloning)
• Kwantowe przetwarzanie informacji w praktyce
• Wykorzystanie mechaniki kwantowej do ochrony informacji klasycznej
• Kwantowa dystrybucja klucza
• Kwantowa dystrybucja klucza bez splątania
• Kluczowe własności spolaryzowanych fotonów
• Protokół BB84
• Protokół B92
• Kwantowa dystrybucja klucza ze splątaniem
• Splątanie kwantowe i twierdzenie Bella
• Protokół splątaniowy Ekerta
• Bezpieczne kanały informacyjne z wykorzystaniem QKD
• Potencjalne ataki na schemat kwantowej dystrybucji klucza
• Kanały kwantowe z szumem
• Wzmacnianie prywatności
• Uwierzytelnianie
• Kompletny schemat bezpiecznej komunikacji
• Teoretyczna analiza bezpieczeństwa
• Praktyczne realizacje kryptografii kwantowej
• Praktyczne realizacje kryptografii kwantowej
• Sieć kwantowa DARPA
• Struktura sieci
• Zaimplementowane technologie
• Warstwa programowa sieci
• Rozszerzenia protokołu IPSec
• Projekt SECOQC
• Rozwiązania komercyjne
• Inne zastosowania i podsumowanie
• Inne zastosowania mechaniki kwantowej w kryptografii
• Zobowiązanie bitowe i kwantowy rzut monetą
• Generatory liczb losowych
• Nietypowe alternatywne próby uzyskania odpornych na podsłuch kanałów informacyjnych – protokół Kisha
• Przyszłość kryptografii kwantowej
• Podsumowanie