Вскоре после создания в 1984 году, алгоритм квантового распределения ключей, разработанный Чарльзом Беннетом и Жилем Брассаром, стал стандартом квантовой криптографии

Протокол BB84 позволяет генерировать одинаковые случайные битовые последовательности для двух удалённых сторон, которые обычно называются Алиса и Боб. Его ключевая особенность в том, что любое вмешательство в процесс генерации ключа не может остаться незамеченным. Это позволяет использовать его, как алгоритм генерации секретных ключей в симметричном шифровании. Наиболее известное применение – шифр Вернама, который обладает абсолютной криптографической стойкостью

Вот как работает BB84:

1. Алиса кодирует случайную битовую последовательность квантовыми состояниями в двух взаимно ортогональных базисах и отправляет их Бобу
2. В свою очередь, Боб случайно и независимо от Алисы выбирает базис и проводит в нём измерения полученных квантовых состояний
3. Этот процесс процесс повторяется пока не будет достигнута необходимая длина “сырого” ключа
4. Алиса и Боб сравнивают выбранные ими базисы по открытому каналу, не сообщая результаты самих измерений. Все случаи несовпадения базисов отбрасываются. Этот процесс называется “просеивание”
5. Алиса и Боб открывают и сравнивают часть просеянного ключа. Если количество ошибок меньше определённого порога, то можно быть уверенным, что процесс распределения ключа был безопасным

Благодаря QLab вы познакомитесь с практической реализацией протокола BB84