BB84 プロトコル
BB84 プロトコル とは何ですか?
BB84 プロトコル1984 年に Bennett と Brassard が提案した最初の量子鍵配送プロトコルで、ランダムビットを光子の偏光状態に符号化する。
BB84 は 1984 年に Charles Bennett と Gilles Brassard が提案した QKD の代表的なプロトコルです。Alice は二つの非直交基(直線基と対角基)から選ばれた 4 つの偏光状態のいずれかに偏光した単一光子列を送信し、各状態が 1 ビットの乱数を表現します。Bob はランダムに選んだ基底で各光子を測定し、その後認証済みの古典通信路で互いの基底選択を公開し、基底が一致しないラウンドを破棄します。残ったビットが生鍵となります。未知の量子状態を測定すると状態が乱れるため、盗聴者は必ず既知の閾値を超える量子ビット誤り率を生じさせます。誤り訂正と秘匿性増幅を経て、Alice と Bob は情報理論的に安全な共有鍵を得ます。
● 例
- 01
直線基底でビット 0 を水平偏光、ビット 1 を垂直偏光の光子として符号化する。
- 02
量子ビット誤り率が約 11% を超えたことから盗聴者を検出する。
● よくある質問
BB84 プロトコル とは何ですか?
1984 年に Bennett と Brassard が提案した最初の量子鍵配送プロトコルで、ランダムビットを光子の偏光状態に符号化する。 サイバーセキュリティの 暗号 カテゴリに属します。
BB84 プロトコル とはどういう意味ですか?
1984 年に Bennett と Brassard が提案した最初の量子鍵配送プロトコルで、ランダムビットを光子の偏光状態に符号化する。
BB84 プロトコル はどのように機能しますか?
BB84 は 1984 年に Charles Bennett と Gilles Brassard が提案した QKD の代表的なプロトコルです。Alice は二つの非直交基(直線基と対角基)から選ばれた 4 つの偏光状態のいずれかに偏光した単一光子列を送信し、各状態が 1 ビットの乱数を表現します。Bob はランダムに選んだ基底で各光子を測定し、その後認証済みの古典通信路で互いの基底選択を公開し、基底が一致しないラウンドを破棄します。残ったビットが生鍵となります。未知の量子状態を測定すると状態が乱れるため、盗聴者は必ず既知の閾値を超える量子ビット誤り率を生じさせます。誤り訂正と秘匿性増幅を経て、Alice と Bob は情報理論的に安全な共有鍵を得ます。
BB84 プロトコル からどのように防御しますか?
BB84 プロトコル に対する防御は通常、上記の定義で述べたとおり、技術的統制と運用上の実践を組み合わせます。
BB84 プロトコル の別名は何ですか?
一般的な別名: Bennett-Brassard 1984, BB84 QKD。
● 関連用語
- cryptography№ 891
量子鍵配送(QKD)
光子の量子力学的性質を用いて二者が秘密鍵を共有し、通信路上の盗聴を検出できるようにする方式。
- cryptography№ 465
ハーベスト・ナウ、デクリプト・レイター
攻撃者が現時点で暗号化された通信を記録しておき、暗号学的に有用な量子計算機が登場した後に解読する戦略。
- cryptography№ 846
耐量子暗号
古典計算機と大規模量子計算機の両方からの攻撃に耐えるよう設計された古典的な暗号アルゴリズム群。
- cryptography№ 244
暗号アジリティ
脅威や標準が変化した際に、暗号アルゴリズム、パラメータ、鍵を迅速かつ安全に差し替えられるシステムの性質。