Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 6/2020

01.06.2020

Simple analysis of security of the BB84 quantum key distribution protocol

verfasst von: Hong-Yi Su

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 6/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A simple proof of security of the BB84 protocol is presented in this paper. The proof is achieved in an information-theoretic way without referring to the formalism of quantum error-correction codes. Two examples are presented and discussed, showing that some previous results are special cases of the framework in this paper. It is suggested that the proof here sheds new light on security analysis of quantum key distribution, and that its technique may also improve the studies of other quantum information tasks.
Vorheriger Artikel Separability of heterogeneous multipartite quantum systems using Bloch Vectors
Nächster Artikel Semi-quantum private comparison based on Bell states

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Nielsen, M.A., Chuang, I.L.: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, Cambridge (2000)MATH
2.
3.
Merkle, R.: Secure communications over insecure channels. Commun. ACM 21, 294–299 (1978)CrossRef
4.
Rivest, R.L., Shamir, A., Adleman, L.M.: A method of obtaining digital signatures and public-key cryptosystems. Commun. ACM 21, 120–126 (1978)MathSciNetCrossRef
5.
Scarani, V., Bechmann-Pasquinucci, H., Cerf, N.J., Dušek, M., Lütkenhaus, N., Peev, M.: The security of practical quantum key distribution. Rev. Mod. Phys. 81, 1301 (2009)ADSCrossRef
6.
Gisin, N., Ribordy, G., Tittel, W., Zbinden, H.: Quantum cryptography. Rev. Mod. Phys. 74, 145 (2002)ADSCrossRef
7.
Vernam, G.S.: Cipher printing telegraph systems for secret wire and radio telegraphic communications. J. Am. Inst. Electr. Eng. 45, 109–115 (1926)
8.
Bennett, C.H., Brassard, G.: Quantum cryptography: public key distribution and coin tossing. In: Proceedings IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, Bangalore, India, 1984, pp. 175–179. IEEE, New York (1984)
9.
Lo, H.-K., Curty, M., Qi, B.: Measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 108, 130503 (2012)ADSCrossRef
10.
Yin, Z.-Q., Fung, C.-H.F., Ma, X., Zhang, C.-M., Li, H.-W., Chen, W., Wang, S., Guo, G.-C., Han, Z.-F.: Measurement-device-independent quantum key distribution with uncharacterized qubit sources. Phys. Rev. A 88, 062322 (2013)ADSCrossRef
11.
Yin, Z.-Q., Fung, C.-H.F., Ma, X., Zhang, C.-M., Li, H.-W., Chen, W., Wang, S., Guo, G.-C., Han, Z.-F.: Mismatched-basis statistics enable quantum key distribution with uncharacterized qubit sources. Phys. Rev. A 90, 052319 (2014)ADSCrossRef
12.
Bennett, C.H., Brassard, G., Mermin, N.D.: Quantum cryptography without Bell’s theorem. Phys. Rev. Lett. 68, 557 (1992)ADSMathSciNetCrossRef
13.
Calderbank, A.R., Shor, P.W.: Good quantum error-correcting codes exist. Phys. Rev. A 54, 1098–1105 (1996)ADSCrossRef
14.
15.
Lo, H.-K., Chau, H.F.: Unconditional security of quantum key distribution over arbitrarily long distances. Science 283, 2050–2056 (1999)ADSCrossRef
16.
Shor, P.W., Preskill, J.: Simple proof of security of the BB84 quantum key distribution protocol. Phys. Rev. Lett. 85, 441 (2000)ADSCrossRef
17.
Bennett, C.H., DiVincenzo, D.P., Smolin, J.A., Wootters, W.K.: Mixed-state entanglement and quantum error correction. Phys. Rev. A 54, 3824–3851 (1996)ADSMathSciNetCrossRef
18.
Yuen, H.P.: Security of quantum key distribution. IEEE Access 4, 724–749 (2016)CrossRef
19.
20.
Biham, E., Boyer, M., Boykin, P.O., Mor, T., Roychowdhury, V.: A proof of the security of quantum key distribution (extended abstract). In: Proceedings of the Thirty-Second Annual ACM Symposium on Theory of Computing, pp. 715–724. ACM Press, New York (2000)
21.
Bruß, D.: Optimal eavesdropping in quantum cryptography with six states. Phys. Rev. Lett. 81, 3018 (1998)ADSCrossRef
22.
Bechmann-Pasquinucci, H., Gisin, N.: Incoherent and coherent eavesdropping in the six-state protocol of quantum cryptography. Phys. Rev. A 59, 4238 (1999)ADSMathSciNetCrossRef
23.
Horodecki, R., Horodecki, M.: Information-theoretic aspects of inseparability of mixed states. Phys. Rev. A 54, 1838 (1996)ADSMathSciNetCrossRef
24.
Holevo, A.S.: Some estimates for the amount of information transmittable by a quantum communications channel. Probl. Peredachi Inf. 9, 3–11 (1973)MathSciNet
25.
Devetak, I., Winter, A.: Distillation of secret key and entanglement from quantum states. Proc. R. Soc. A 461, 207–235 (2005)ADSMathSciNetCrossRef
26.
Robert, J.-M.: Detection et Correction d’Erreurs en Cryptographie, Master thesis, Université de Montréal, (1985)
27.
Brassard, G., Salvail, L.: Secret-key reconciliation by public discussion. In: Advances in Cryptology—EUROCRYPT ’93, pp. 410–423. Springer, Berlin (1994)
28.
Wegman, M.N., Carter, J.L.: New hash functions and their use in authentication and set equality. J. Comput. Syst. Sci. 22, 265–279 (1981)MathSciNetCrossRef
29.
Bennett, C.H., Brassard, G., Robert, J.-M.: Privacy amplification by public discussion. SIAM J. Comput. 17, 210–229 (1988)MathSciNetCrossRef
30.
Caves, C.M., Fuchs, C.A., Schack, R.: Unknown quantum states: the quantum de Finetti representation. J. Math. Phys. 43, 4537 (2002)ADSMathSciNetCrossRef
31.
Christandl, M., König, R., Renner, R.: Postselection technique for quantum channels with applications to quantum cryptography. Phys. Rev. Lett. 102, 020504 (2009)ADSCrossRef
32.
Gottesman, D., Lo, H.-K., Lütkenhaus, N., Preskill, J.: Security of quantum key distribution with imperfect devices. Quantum Inf. Comput. 5, 325–360 (2004)MathSciNetMATH
Metadaten
Titel
Simple analysis of security of the BB84 quantum key distribution protocol
verfasst von
Hong-Yi Su
Publikationsdatum
01.06.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-020-02663-z

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2020

Quantum Information Processing 6/2020 Zur Ausgabe

ReviewPaper

A review of quantum and hybrid quantum/classical blockchain protocols

OriginalPaper

Semi-quantum private comparison based on Bell states

OriginalPaper

The construction of 7-qubit unextendible product bases of size ten

OriginalPaper

Quantum renormalization of -norm and relative entropy of coherence in quantum spin chains

OriginalPaper

Better quantum control does not imply better discrimination effect

ReviewPaper

Quantum algorithms for typical hard problems: a perspective of cryptanalysis

Neuer Inhalt

    Bildnachweise