(128 관리 4-4) 양자암호통신의 암호키 분배방식

최근 정보통신의 발전으로 인해 도감청이 불가능한 양자암호통신에 대한 관심이 높아지고 있다.
양자암호통신에 대하여 다음을 설명하시오.

가. 양자암호통신의 암호키 분배방식
나. 양자암호통신의 주요기술
다. 양자암호통신의 취약점

 

키워드 : 편광, 위상, 양자 채널, 퍼블릭 채널, BB84

 

멘토링

양자암호통신은 보안 도메인에서 자주 출제되는 단골 토픽입니다. 
단골 토픽들은 자신만의 것으로 체계화해서 잘 정리해 놓아야 합니다.

잘 모르는 토픽에 대해서는 위키백과 개념부터 찾아서 정독해보면서
중요한 부분들을 단계별로 정리해 나가면 좋습니다.

 

기출 이력

 

(관리 117-1-3)
양자암호통신

 

양자암호통신 기술 = 양자 키 분배 기술

 

“양자 복제불가능성”과 같은 양자물리학의 법칙에 기초해서
송신자와 수신자 사이에 암호 키(일회용 난수표)를
절대적으로 안전하게 실시간으로 분배하는 기술로서
“양자 키 분배 기술”로도 알려져 있다.

 

양자 키 분배 원리

 

파장이나 진폭등으로 통신하는 일반적인 통신과는 달리
양자암호는 광자(photon) 하나하나단위로 신호를 실어 나른다.

광자 단위로 편광이나 위상차를 이용하여 신호를 전송하며,
송신측에서도 편광패드나, 간섭계를 사용하여 측정한다.

 

편광과 위상

 

광자를 이용한 양자통신에서 신호를 부여하는 방법에는 두가지가 있다.

광자에 편광성질을 부여해 전송한 다음 편광 필터로 측정하는 방식이 있으며, 

위상시간차를 두어 간섭계를 이용해 측정하는 방법이 있다.

보통 마흐-젠더 간섭계가 측정을 위해 사용된다.

 

양자 채널 / 퍼블릭 채널

 

양자암호학에는 두가지 채널이 사용된다.

광자 하나하나에 신호를 실어 보내서 통신하는 양자채널(quantum channel)과

기존의 통신망을 활용하는 퍼블릭채널(public channel)이 있다.

퍼블릭채널은 일반적으로 기존의 TCP/IP 프로토콜을 활용한다.

 

양자암호통신의 암호키 분배방식

 

BB84 프로토콜 (= 양자암호 통신 프로토콜) 의 동작 방식으로 풀이해도 될 듯 합니다.

 

- 제가 이해하기 위해서 위키백과 내용을 PPT로 정리해 본 것입니다.

- 편광 신호는 양자 채널로 보내지고, 퍼블릭 채널 통해 같은 필터를 사용했는지 체크합니다.

- 같은 필터를 사용한 비트에 대해서는 보관하고, 서로 다른 필터를 사용한 비트는 제거합니다. 

행복한 일상 되세요

 

참고 자료

 

양자 키 분배 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)

양자 키 분배 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

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양자암호통신 기술 (etri.re.kr)

양자암호통신 기술

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