בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שיטת הצפנה חדשנית להעברת סודות 23/03/2008
בשיטה זו שולחת הסוד (שמקובל לקרוא לה אליס) נעזרת בחוקי תורת הקוונטים ואילו מקבל הסוד (הנקרא בוב) משתמש בשיטת קידוד קלאסית.
הטכניון   |   לחץ כאן למאמר המקורי   |   שאל שאלה אודות המאמר
תחומי דעת:  פיזיקה  , מדעי המחשב  , מתמטיקה  

חוקרי הפקולטה למדעי המחשב בטכניון מצאו שיטת הצפנה חדשנית להעברת סודות. לפרוטוקול שפיתחו ייתכנו השלכות שונות על תקשורת סודית בין מרכז "חכם" ומצויד היטב, לבין משתמשים נאיביים ופשוטים יותר (כגון לווינים, בסיסי צבא קטנים או סניפים מקומיים של הבנק).

מסביר החוקר, פרופסור טל מור: "הפיסיקאי הדגול אלברט איינשטיין מצא שהאור, למרות תכונותיו הגליות, בעצם מועבר על ידי חלקיקים שכיום נקראים פוטונים.
איינשטיין קיבל פרס נובל על תרומתו זו לתורת הקוונטים אך
הוא דווקא כפר בעקרון יסודי בתורת הקוונטים,
עקרון האומר שלימוד תכונה אחת של חלקיק (למשל מיקומו) בהכרח פוגע בתכונה אחרת (למשל מהירותו).

בשנת 1984 הראו חוקרים שדווקא שימוש בעקרון יסודי זה מאפשר להעביר סודות בצורה חדשנית ובטוחה לחלוטין בעזרת מידע קוונטי המקודד בתכונות הפוטונים. בגלל חוק זה של תורת הקוונטים, יריב המנסה ללמוד את הסוד בהכרח יכניס רעשים בהם יבחינו המשתמשים החוקיים.

בעולם המחשבים הקלאסי קל להעביר סוד בצורה בטוחה לחלוטין אם לאליס (שולחת הסוד) ולבוב (מקבל המסר)
יש מראש "מפתח" משותף, כלומר מידע כלשהו ("ביטים" או אותיות) סודי, אקראי לחלוטין, ושאורכו כאורך הסוד.

הבעיה שנותרת, אם כן, הינה כיצד להעביר את אותו המפתח מאליס לבוב. מאז 1984 מקובל בקרב החוקרים שהדרך היחידה להעביר את אותו המפתח הסודי בצורה בטוחה לחלוטין הינה לקודד את ביטי המפתח הסודי בצורה קוונטית למשל - לתוך תכונות מסוימות של פוטונים. התגלית שלנו, שהיוותה חלק מרכזי בעבודת הדוקטורט של ד"ר דן קניגסברג - משמעותה שניתן כנראה להגיע לאותה רמת בטיחות בדיוק, גם אם אחד המשתמשים אינו נעזר בעקרונות תורת הקוונטים ואף אינו יודע שהפרוטוקול בו הינו משתמש הוא קוונטי-למחצה".

במודל הקונוונציונלי של העברת מפתח קוונטית יוצרת אליס מחרוזת של "אפסים" ו"אחדים" ומקודדת כל "ביט" באמצעות פוטון המקוטב באחד משני האופנים הבאים: בסיס "חישובי" הנקרא גם בסיס "קלאסי", שבו מיוצגים אחד ואפס באמצעות קיטוב אנכי לעומת אופקי, או בסיס "אלכסוני", שבו מיוצגים אחד ואפס על ידי קיטובי פלוס 45 מעלות ומינוס 45 מעלות, בהתאמה. אם נדמיין פוטון המנסה לעבור דרך משקפי שמש, אזי פוטון מקוטב אופקית יעבור ויגיע לעין המתבונן ואילו פוטון מקוטב אנכית יבלע בזכוכית או יוחזר.

כשפוטון של אליס מגיע לבוב, הוא בוחר באחד הבסיסים – "חישובי" או "אלכסוני" ואומר לאליס באיזה בסיס הוא משתמש. בכל פעם שהוא משתמש בבסיס הלא נכון, אליס אומרת לו להיפטר מה"ביט" הזה, כלומר להתעלם מהפוטון. "ביטים" אלו מסולקים, ומהנותרים מיוצר המפתח הסודי.

אם יש מצותת כלשהו, כשהוא מקבל את הפוטונים הוא צריך לנחש באיזה בסיס להשתמש כדי לקרוא אותם. כתוצאה מכך, ובהתאם לחוקי המכניקה הקוונטית, הוא למעשה פוגם בקיטוב וגוזל מיכולתו של בוב לקרוא נכון חלק מהפוטונים שהוא היה עשוי לקרוא נכון. הרעש בו מבחין בוב
מגלה לבוב שערוץ התקשורת משובש על-ידי מצותת.

עתה גילו חוקרי הטכניון, בשיתוף עם החוקר מישל בויר מאוניברסיטת מונטריאול שבקנדה,
כי ניתן כנראה לקבל בדיוק את אותה רמת בטיחות במערכת שהינה קוונטית למחצה, דהיינו – רק אליס צריכה להיות קוונטית. בוב משתמש רק בבסיס ה"קלאסי" – כלומר בבסיס ה"חישוב", ולא
בבסיס ה"אלכסוני". בפרוטוקול החדש, בוב מחזיר פוטונים חזרה לאליס, כשבחלקם לא נגע כלל, ואליס היא זו שמודדת בבסיס המתאים לבסיס בו שלחה כל פוטון. מערכת זו בטוחה, משום שהמצותת אינו יודע מראש אילו פוטונים יוחזרו לאליס מבלי שנמדדו אצל בוב, וכך המצותת מנוע מלהתערב בתקשורת, כי כל התערבות שלו בהכרח תכניס רעש רב במידע ותורגש אצל אליס ובוב.




הוסף תגובה הדפס מאמר      שלח לחבר      מאמר מועדף
 
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up