B92 프로토콜

B92 프로토콜(B92 protocol)란

개념

BB84 프로토콜과 E91 프로토콜은 2 준위계, 1 양자 비트 중에서 비직교성의 4 상태를 추출하여 통신을 수행한다. B92 프로토콜은 비직교성의 2 상태만을 이용한 양자 암호 프로토콜로, Bennett가 제안했다. 양자비트 대신에 비직교성의 2 상태로 $|u_{0}$〉, $|u_{1}$〉를 들 수 있다. 예를 들면 광자의 편광 상태로 직선 편광(+)와 대각 편광(×)이 있다. 규격화되어 있으며, 비직교로 한다.

$<u_{0}\mid u_{0}>=<u_{1}\mid u_{1}>=1,<u_{0}\mid u_{1}>\neq 0$

$|u_{0}$〉, $|u_{1}$〉를 관측하는 연산자로 $P_{0}$과 $P_{1}$이라는 투영 연산자를 도입한다.

$P_{0}=1-\mid u_{1}\succ \prec u_{1}\mid ,P_{1}=1-\mid u_{0}\succ \prec u_{0}\mid$

$P_{0}$과 $P{1}$는 비가역성이므로 동시에 측정할 수 없다.

$[P_{0},P_{1}]\neq 0$

관측자는 상황에 따라 $P_{0}$이나 $P_{1}$ 중 하나를 선택하여 관측하며, $P_{0}$과 $P_{1}$을 각각 $|u_{0}$〉, $|u_{1}$〉에 적용하면 다음과 같아 고유 상태가 되는 것을 보여준다.

$P_{0}\mid u_{1}$〉$=0,P_{1}\mid u_{0}$〉$=0$

동일 첨자를 조합해서 관측할 경우를 고려한다면 다음과 같아 $P_{i}$는 $|u_{i}$〉의 고유상태가 아님을 알 수 있다.

$0<P_{eq}=1-\mid$〈$u_{1}\mid u_{0}$〉$\mid ^{2}<1$

투영 연산자 특성에서 고유 상태가 되기 위해선 $P_{eq}$가 0이나 1이 되어야 하기 때문이다. 따라서 $P_{i}$로 $|u_{i}$〉를 관측할 때는 반드시 $|u_{i}$〉와 $|u_{i\oplus 1}$〉같은 다른 상태로 천이한다. 정리하자면,

1. $i\neq j$에 대해 $|u_{i}$〉를 $P_{i}$로 관측하면 관측치는 반드시 0이다.
2. $|u_{i}$〉를 $P_{i}$로 관측하면 관측치는 0이나 1을 확률로 얻는다.
3. 따라서 $|u_{i}$〉를 $P_{j}$로 관측해서 1이 얻어질 떄는 반드시 $i=j$이다.

이와 같은 원리를 이용하여 랜덤 비트를 공유할 수 있다. 만약 도청자인 이브가 앨리스가 보낸 $|u_{i}$〉를 $P_{j},i\neq j$로 관측한다면, 상태 $|u_{i}$〉는 변하지 않기 때문에 도청을 한 흔적이 남지 않는다. 한편 $P_{i}$로 관측하면 상태가 반드시 변하기 때문에 도청한 흔적이 남게 된다. B92 프로토콜은 다음과 같이 정리할 수 있다.

1. 앨리스는 비트열 $b_{i}$를, 밥은 비트열 $q_{i}$를 각각 임의로 생성한다.
2. 앨리스는 밥에게 상태 $|u_{b_{i}}$〉를 전송하고, 밥은 그것을 연산자 $P_{q_{i}}$로 관측해서 결과는 $b\prime _{i}$라고 둔다.
3. 밥은 앨리스에게 $b\prime _{i}=1$을 만족하는 $i$의 집합인 $I$를 고전 통신로를 통하여 알린다.
4. 앨리스와 밥은 ${b_{i}=b\prime _{i}\mid i\in I}$를 랜덤 비트열로 공유한다.

같이 보기

• 알고리즘
• 암호 알고리즘
• 양자키분배
• E91 프로토콜
• BB84 프로토콜

이 B92 프로토콜 문서는 암호 알고리즘에 관한 토막글입니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 이 문서의 내용을 채워주세요.

블록체인 : 블록체인 기술, 합의 알고리즘, 암호 알고리즘 □■⊕, 알고리즘, 블록체인 플랫폼, 블록체인 솔루션, 블록체인 서비스 암호기술 개인키 • 경량암호 • 다자간 계산(MPC) • 다중서명(멀티시그) • 동형암호 • 디지털서명 • 링서명 • 배타적 논리합(XOR) • 복호화 • 블랙박스 암호 • 서명 • 소수 • 소인수분해 • 슈노르서명 • 스케인 • 스키테일 • 스테가노그래피 • 안전한 다자간 계산(SMPC) • 암호 • 암호경제학 • 암호문 • 암호키 • 암호학 • 암호화 • 이산로그 • 전자봉투 • 전자서명 • 전치암호 • 종단간 암호화 • 치환암호(대체암호) • 키 • 패딩 • 패스워드 • 평문 • 합성수 • 해독 • 해시 • 형태보존암호 • 혼돈 • 화이트박스 암호 • 확산 논리연산 논리곱(AND) • 논리연산 • 논리합(OR) • 배타적 논리합(XOR) • 부울곱 • 부울대수 • 부울합 • 부정논리곱(NAND) • 부정논리합(NOR) • 부정연산(NOT) SHA SHA • SHA0 • SHA1 • SHA2 • SHA224 • SHA256 • SHA384 • SHA512 • SHA512/224 • SHA512/256 • SHA3 • SHA3-224 • SHA3-256 • SHA3-384 • SHA3-512 MD MD • MD2 • MD4 • MD5 • RIPEMD • RIPEMD-128 • RIPEMD-160 • RIPEMD-256 • RIPEMD-320 기타 해시 CRC-16 • CRC-32 • CRC-64 • Keccak-256 • Keccak-384 • Keccak-512 • Shake-128 • Shake-256 • 베이스32 • 베이스32 파일 • 베이스58 • 베이스64 • 베이스64 파일 • 순환중복검사 대칭키 AES • ARIA(아리아) • DES • HIGHT(하이트) • LEA • SEED(시드) • 대칭키 • 대칭키 암호 알고리즘 • 디피-헬만 • 디피-헬만 키교환 • 레인달 • 블로피시 • 블록암호 • 스트림 암호 • 에스박스(S-Box) • 트리플 DES 비대칭키 PKI • RSA • 공개키 • 공개키 암호 알고리즘 • 비대칭키 • 엘가말 • 타원곡선 • 타원곡선 디지털서명 알고리즘 • 타원곡선암호 영지식증명 영지식 상호 증명(ZKIP) • 영지식 스나크 • 영지식 스타크 • 영지식증명 양자암호 BB84 프로토콜 • E91 프로토콜 • B92 프로토콜 • 비밀키 오류율 • 안전성 증명 • 양자난수생성기 • 양자내성암호 • 양자암호 • 양자얽힘 • 양자역학 • 양자중첩 • 양자컴퓨터 • 양자키 • 양자키분배 • 양자통신 • 연속 변수 프로토콜 암호해독 기지평문공격(KPA) • 선택암호문공격(CCA) • 선택평문공격(CPA) • 암호공격 • 암호문 단독공격(COA) • 암호해독 암호학 인물 라이언 플레이페어 • 레너드 애들먼 • 로널드 리베스트 • 마틴 헬만 • 블레즈 드 비즈네르 • 아디 샤미르 • 앨런 튜링 • 웨슬리 피터슨 • 찰스 휘트스톤 • 휫필드 디피 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반