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Quantenkryptografie-Analogieversuch
5.7.
Wie läuft nun das Experiment ab?
Die Abfolge der Schritte wurde im sogenannten BB84-Protokoll festgehalten, die
Originalpublikation findet sich hier
http://researcher.watson.ibm.com/researcher/files/us-bennetc/BB84highest.pdf
Der für diesen Versuch wichtige Ablauf ist wie folgend:
1. Schlüsselübertragung
2. Löschen falscher Basen
3. Testen auf Spion
4. Verschlüsseln der Nachricht
5. Übermittlung der Nachricht
6. Entschlüsseln der Nachricht
Seite 18
Kapitel 5: Grundlagen der Quantenkryptographie
Alice wählt zufällig eine Basis (also x oder +) und
ein Bit (also 0 oder 1). Bob wählt zufällig seine
Basis (also x oder +). Beide stellen ihre /2 Platten
entsprechend ein. Dann wird das Photon durch den
Aufbau geschickt (bei uns der Laserpuls).
Bob schreibt auf, ob er eine 0 oder eine 1 gemessen
hat.
Dieser Schritt wird zahlreiche Male wiederholt.
Alice und Bob gehen die Messungen durch und
tauschen sich öffentlich über ihre Basen aus. Sie
behalten die Ergebnisse, bei denen die Basen
gleich waren (den Rest streichen sie durch).
Dabei verraten beide nur die Basen und nicht die
übertragenen und gemessenen Bits!
Der Sinn: Sie wissen jetzt beide welche Bits übrig
bleiben (haben also einen geheimen Schlüssel),
haben sich aber nur über die Basen ausgetauscht.
Alice und Bob vergleichen öffentlich einige der
übertragenen Bits mit der gleichen Basis. Bei
Fehlern war ein Spion in der Leitung und der
übertragene Schlüssel wird gelöscht. Die Bits zum
Testen der Anwesenheit eines Spions werden aus
dem eigentlichen Schlüssel gelöscht. Übrig bleibt
der Schlüssel, mit dem die Daten codiert werden.
Nachdem der Schlüssel generiert wurde und sicher
ist, dass nicht abgehört wird, kann Alice die
Nachricht verschlüsseln.
Alice schickt die verschlüsselte Nachricht an Bob.
Dies geschieht öffentlich.
Bob entschlüsselt die Nachricht mit Hilfe des zuvor
erzeugten Schlüssels.
MTN005660-D03
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