Kriptografiyasiga kirish

A ketma-ketlikning har bir A _{i biti uchun Elis tasodifiy} a _i bitini tanlaydi . A _i biti A _i uzatish uchun qaysi alifbo ishlatilishini aniqlash uchun ishlatiladi .

Bob olgan har bir foton bilan u tasodifiy o'lchash uchun alifboni tanlaydi. 50% hollarda tanlangan alifbo Elisniki bilan bir xil bo'ladi va Bobning B _{i o'lchami} A _i bilan bir xil bo'ladi . Boshqa barcha holatlarda, tanlangan alifbo Elisning alifbosiga mos kelmaydi va shuning uchun Bobning B _{i o'lchovi A i} bilan bir xil bo'ladi, faqat 50% vaqt. Umuman olganda, bu Bobning o'lchagan B ketma-ketliklarining atigi 75% Alisning A ketma -ketligiga mos kelishini anglatadi.

BB84 protokoliga binoan Elis va Bob umumiy kanal orqali muloqot qilishda davom etadilar:

1. 
   Bob Elisga o'lchov uchun qaysi kvant alifbosidan foydalanganligini aytadi va Elis Bobga bu to'g'ri yoki yo'qligini aytadi. Shunday qilib , _men Elis va Bobga (va ehtimol uchinchi tinglovchiga) tanish bo'laman .
   
2. 
   mos kelmaydigan alifbolardan foydalangan holda A va B dan barcha A _i va B _i bitlarini olib tashladilar . Olingan ketma-ketliklar xom kalitlar deb ataladi va agar kvant kanalida tinglash bo'lmasa, ular bir-biriga mos keladi.
   
3. 
   Nihoyat, Elis va Bob xatolik darajasini baholash uchun o'zlarining xom kalitlarining kichik qismlarini solishtiradilar va so'ngra dastlabki yakuniy kalitni olish uchun taqqoslash uchun ishlatiladigan bitlarni olib tashlashadi.
   

. Agar ular biron bir xato topsalar, ular uchinchi tomon tinglayotganini bilishadi.
ular. Agar shunday bo'lsa, Elis va Bob qaytadan boshlashlari mumkin. Agar yo'q bo'lsa, Elis va Bob shaxsiy kalitni o'rnatdilar.

1. 
   BB84 protokolida Oskarni aniqlash
   

2

|1)

|↔)

|ր) |ց)
Tasavvur qiling, Oskar uchinchi tomonning tinglashi. Biz ko'rdikki, agar Elis va Bob tomonidan tanlangan alifbolar mos ravishda bir xil bo'lsa, A _i va B _i ham bir xil bo'ladi. Biroq, agar Oskar kvant kanalini tinglashga qaror qilsa, u holda ba'zi B _i A _i dan farq qiladi . Misol uchun, Elis Bobga bir bit yuborish uchun alifbodan foydalanadi, Oskar esa boshqa alifbo yordamida o'lchovlarni oladi deylik. O'lchovdan keyingi holat a yoki a bo'ladi. Har qanday holatda, agar Bob Elis ishlatgan alifbo yordamida o'lchovni amalga oshirsa , u ¹ ehtimollik bilan holatni topadi . Bu B _i = 0 va A _i = 1 degan ma'noni anglatadi. Ushbu misoldan ko'rinib turibdiki, Oskarni tinglash Elis va Bobning kalitlarida xatolarga olib keladi.