Квантовый генератор случайных чисел для квантовой криптографии



Скачать 14.77 Kb.
Дата24.04.2016
Размер14.77 Kb.
И.В. Радченко1,2, К.С. Кравцов1,2
1. ИОФРАН

2. МГУ

КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ ДЛЯ КВАНТОВОЙ КРИПТОГРАФИИ




АННОТАЦИЯ

Генератор случайных чисел (ГСЧ) является критичным компонентом большинства


систем криптографии. Требования дельта-коррелированности выходной
последовательности, равенства вероятностей выдаваемых значений и «истинной»
случайности одновременно могут быть выполнены только в квантовом ГСЧ (КГСЧ),
т.е. таком, в основу которого положен физический процесс, имеющий квантовую
природу. Предлагаемый КГСЧ опирается на процесс однофотонной фотоионизации
как сугубо квантовое явление, обладающее «истинной» случайностью, т.е. по
сути, тем свойством, что его поведение не может быть предсказано никакими
вычислительными средствами.

Основа предлагаемого КГСЧ – пара светодиод (СИД)   лавинный фотодиод (ЛФД).


СИД излучает свет малой интенсивности в непрерывном режиме. Сырой
последовательностью данных являются временные интервалы следования отсчётов
ЛФД.

Неидеальности ЛФД   наличие корреляций, мёртвого времени и послеимпульсов


(afterpulsing)   и экспоненциальный характер распределения временных
интервалов, обуславливают необходимость вычислительной постобработки сырой
последовательности. Декорреляция производится хешированием, аналогичным
взятию остатка от деления. Выравнивание вероятностей производится алгоритмом
фон-Неймана, обобщённым на случай произвольного алфавита, объединяющего
произвольное количество позиций. Выходной поток КГСЧ формируется в виде
бинарной последовательности со средней скоростью более 1 Мбит/сек.

Построенный по предлагаемой схеме КГСЧ демонстрирует успешное прохождение


стандартного пакета тестов NIST.
___________________________________________________________________________

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница