Безопасность пинг-понг-протокола квантовой связи для передачи текстовых сообщений

Abstract

Проведен анализ безопасности пинг-понг-протокола для передачи секретных текстовых сообщений, закодированных с помощью кодовых таблиц CP-1251 и Unicode, с учетом частот употребления букв в осмысленных английских и русских текстах. Показано, что использование кодировки Unicode вместо CP-1251 делает пинг-понг протокол более безопасным. Показано, что для пинг-понг протокола с квантовым плотным кодированием и с использованием в режиме контроля подслушивания одного измерительного базиса существует невидимый режим подслушивания, при котором противник может получить почти 50 % информации при использовании легитимными пользователями кодировки CP-1251 и ~36 % при использовании ими кодировки Unicode. Следовательно, пинг-понг протокол с квантовым плотным кодированием и с использованием в режиме контроля подслушивания одного измерительного базиса нельзя применять для передачи секретных текстовых сообщений без дополнительных мер по усилению секретности. Предложен метод усиления секретности, состоящий в обратимом хешировании блоков сообщения посредством умножения на случайную обратимую двоичную матрицу.