DATE:
2021-05-13
UNIVERSAL IDENTIFIER: http://hdl.handle.net/11093/2141
SUPERVISED BY: Curty Alonso, Marcos
UNESCO SUBJECT: 22 Física ; 3311.04 Dispositivos Electroópticos ; 3325 Tecnología de las Telecomunicaciones ; 12 Matemáticas
DOCUMENT TYPE: doctoralThesis
ABSTRACT
La seguridad de las técnicas criptográficas actuales se basa a menudo en suposiciones no probadas sobre complejidad computacional, esto es, depende de problemas matemáticos que se presupone difíciles de resolver. Desde hace algunos años, se sabe que un computador cuántico podría romper la seguridad de muchos de los algoritmos clásicos. Entre los sistemas robustos frente a computadores cuánticos se encuentra la criptografía cuántica o, más concretamente, los “Sistemas Cuánticos de Distribución de Clave” (SCDC). Éstos se basan, grosso modo, en la obtención de una clave secreta, conocida solo por el transmisor y el receptor, utilizando las propiedades de los sistemas cuánticos. El objetivo de este trabajo sería, por una parte, analizar soluciones que permitan incrementar en, al menos, un orden de magnitud la tasa de transmisión de clave secreta (por longitud de onda) de los prototipos de “Sistemas Cuánticos de Distribución de Clave” (SCDC) actuales y, por otra parte, desarrollar métodos matemáticos que permitan incorporar, en la demostración de seguridad de los SCDC, las imperfecciones típicas presentes tanto en los transmisores como en los receptores. A seguridade das técnicas de cifrado actuais están moitas veces baseadas en suposicións sobre complexidade computacional, é dicir, depende de problemas matemáticos que se supoñen difíciles de resolver. Dende fai algúns anos, sábese que un ordenador cuántico podería romper a seguridade de moitos dos algoritmos clásicos. Entre os sistemas robustos fronte ordenadores cuánticos encóntrase a criptografía cuántica, ou, máis especificamente, os "sistemas de distribución cuántica de chaves" (SCDC). Estes están baseados, grosso modo, na obtención dunha clave secreta coñecida só polo transmisor e o receptor, utilizando as propiedades de sistemas cuánticos. O obxectivo deste traballo sería, en primeiro lugar, analizar solucións para aumentar en polo menos unha orde de magnitude da taxa de transmisión de chave secreta (lonxitude de onda) dos prototipos de CDCS actuais e, ademais, desenvolver métodos matemáticos para incorporar na demostración de seguridade do CDCS, imperfeccións típicas presentes en ambos os transmisores e receptores. The security of current cryptographic techniques is often based on untested assumptions about computational complexity, that is, it depends on mathematical problems that are assumed to be difficult to solve. For some years, it has been known that a quantum computer could break the security of many of the classic algorithms. Quantum cryptography, or, more specifically, "Quantum Key Distribution Systems" (SCDC) is among the robust systems in front of quantum computers. These are roughly based on obtaining a secret key, known only to the transmitter and receiver, using the properties of quantum systems. The objective of this work is, on the one hand, to analyze solutions that allow to increase in at least an order of magnitude the transmission rate of secret code (by wavelength) of the prototypes of "Quantum Systems of Distribution of Key" (SCDC) and, on the other hand, to develop mathematical methods to incorporate the typical imperfections present in both the transmitters and the receivers in the security demonstration of the SCDC.
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