شرح مختصر : به منظور تبادل اطلاعات به صورت امن در دنیای کوانتومی، رمزنگاری کوانتومی مطرح شد . مخابره مستقیم امن کوانتومی به عنوان یکی از مهمترین شاخه های رمزنگاری، مورد توجه جمعی از محققان در ساله های اخیر قرار گرفته است. ارتباط مستقیم امن کوانتومی به ارسال مستقیم پیام محرمانه میپردازد. به طوریکه، ارسال پیام به کمک ایجاد یک کانال کوانتومی و بدون نیاز به توزیع کلید بین کاربرها صورت میپذیرد. مسئله اصلی در طراحی پروتکل های ارتباط مستقیم امن کوانتومی این است که طرح ارائه شده در برابر انواع حمله های استراق سمع کنندده امدن باشدد . همچندین ، در فرآیند برقراری ارتباط کوانتومی و سپس ارسال پیام محرمانه بین کاربرها، مسئله تعداد کیوبیت های بکار رفتده در طراحی پروتکل و نیز تعداد بیتهای منتقل شده حائز اهمیت است. به عبارتی دیگر، هر چه بازده طرح پیشنهادی بالاتر و پیاده سازی آن ساده تر باشد، پروتکل بهینه تر خواهد بود. در این پایان نامه ابتدا، مروری اجمالی بر مفاهیم و اصول اطلاعات و محاسبات کوانتومی خواهیم داشدت . سپس ، ضمن بیان دو شاخه مهم رمزنگاری، ارتباط مستقیم امن کوانتومی و مخابره از راه دور کوانتومی، پنج پروتکل در راستای بهبود عملکرد پروتکلهای ارتباط مستقیم امن کوانتومی و مخابره از راه دور کوانتومی پیشنهاد میکنیم. در انتها، مقایسه ای از پروتکلهای ارائه شده با کارهای پیشین انجام شده در این دو زمینه را خواهیم داشت.
فهرست :
چکیده
پیشگفتار
مقدمه
نظریه اطلاعات و محاسبات کوانتومی
نظریه رمزنگاری کوانتومی
ارتباط مستقیم امن کوانتومی
مخابره از راه دور کوانتومی
نتیجه گیری
مفاهیم اولیه اطلاعات و محاسبات کوانتومی
اصول موضوعه مکانیک کوانتومی
قضیه کپی ناپذیری
مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی
معیار درهم تنیدگی
معرفی حالتهای درهم تنیده
حالتهای بل یا جفتهای EPR
حالتهای GHZ
حالتهای
حالتهای GHZlike
حالتهای خوشهای یا Cluster
حالت Brown
گیتهای کوانتومی
گیتهای تک کیوبیتی
گیتهای دو کیوبیتی
نتیجه گیری
ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترل شده
مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه
پارامترهای ارزیابی
پارامترهای ارزیابی پروتکلهای ارتباط مستقیم امن کوانتومی
پارامتر ارزیابی پروتکلهای مخابره از راه دور کوانتومی
مقایسه
نتیجه گیری
پروتکلهای پیشنهادی ارتباط مستقیم امن کوانتومی به کمک جابجایی درهمتنیدگی
جابجایی درهمتنیدگی
ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترلشده براساس حالت GHZlike
مرحله فراهم آوری
کنترل امنیت کانال کوانتومی
مخابره پیام محرمانه
استخراج پیام محرمانه
تحلیل امنیت
مقایسه
ارتباط مستقیم امن کوانتومی کنترل شده با هدف افزایش بازدهی
مرحله فراهم آوری
کنترل امنیت کانال کوانتومی
مرحله کدگذاری
مرحله کدبرداری
تحلیل امنیت
مقایسه
نتیجه گیری
پروتکلهای پیشنهادی مخابره از راه دور کوانتومی
مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه جهت انتقال یک حالت EPR خالص با استفاده از حالت GHZ
ایجاد کانال کوانتومی شش کیوبیتی با استفاده از دو حالت GHZ
شرح پروتکل پیشنهادی
مقایسه
مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه کنترلی توسط حالتهای EPR
کانال کوانتومی بین کاربرها
مخابره حالت کوانتومی
بازسازی حالت مخابره شده
مقایسه
مخابره از راه دور دو طرفه و ارتباط مستقیم امن کوانتومی با بکارگیری جابجایی درهمتنیدگی
شرح پروتکل مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه
تبدیل طرح مخابره از راه دور کوانتومی دو طرفه به ارتباط مستقیم امن کوانتومی دو طرفه
نتیجه گیری
جمع بندی و پیشنهادها
جمع بندی
نتیجه گیری و مقایسه
پیشنهادها
مراجع
پایان نامه ارتباط مستقیم امن کوانتومی با هدف بهبود عملکرد