정보관리기술사/시큐리티

양자암호기술

기술기술 2023. 12. 28. 18:20

1. 정의

  • 양자 중첩, 얽힘, 불확정성, 비복제성 등의 다양한 물리현상을 이용한 암호 제공으로 안전성 극대화한 암호기법
  • 양자 컴퓨팅 : 양자역학 현상을 이용하여 자료를 처리하는 컴퓨팅 기법
  • Quantum(양자): 물리학에서 상호작용과 관련된 모든 물리적 독립체의 최소단위
  • 큐비트 : 일반 컴퓨터는 정보를 0과 1의 비트단위로 처리하고 저장하는 반면, 정보를 0과 1의 상태를 동시에 갖는 양자 컴퓨터의 기본 연산 단위(퀀텀 비트(Quantum Bit)의 줄임말)
    • [특징] 0과 1의 상태 동시, 중첩, 얽힘

 

2. 양자 특성  -  중얽비순

 

3. 기술 요소 및 구현기술

가. 기술요소  -  편위채퍼B

  1. 편광 : 편광필터를 통한 신호 측정
  2. 위상 : 위상 시간차 두어 간섭계 이용 신호 부여
  3. 양자채널 : 광자 하나하나에 신호를 실어 보내는 통신 (신호전송)
  4. 퍼블릭채널 : 양자가 아닌 기존의 통신법을 활용하여 전송 기술 (신호전송)
  5. BB84프로토콜(키교환알고리즘) : OTP생성 

나. 구현기술  -   양광단난프

  1. 양자광원 - 광자를 훔치는 도청공격으로부터 보안성을 지키기 위해 단일광자광원이 사용 - 단일광자광원이란 사용자가 원하는 시간에 광자 하나만을 방사하는 광원 
  2. 단일광자 검출기 - 광학적 특성과 전기적 특성을 이용하여 단일광자를 검출하는 핵심기술 - 광자검출기의 양자효율과 잡음(dark noise) 수준은 양자암호통신의 에러율과 직접적으로 관련됨 - 높은 양자효율과 낮은 잡음수준을 갖는 광자검출기는 양자암호통신 시스템의 성능을 좌우하는 핵심적인 사항
  3. 난수 발생기 - 도청자도 예측할 수 없는 무작위수(난수)를 생성하는 기술 QRNG, Quantum Random Number Generator) 
  4. 양자 암호 프로토콜 - 양자암호키 분배 및 전송을 위한 프로토콜 - BB84, Decoy based QKD, Plug & Play, Phase Differential Shift QKD
 

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