دانلود ترجمه مقاله روش های رمزنگاری کوانتومی در ارتباطات شبکه بیسیم

1. مقدمه 2. استاندارد 802.11 3. QKD در شبکه های بیسیم 4. پروتکل پیشنهادی 5. پیاده سازی QKD 6. نتیجه گیری

QKD در شبکه های بیسیم: همانطور که در بالا بیان شد، شبکه های بیسیم خطرات امنیتی مختلفی دارند. تبادل داده در یک شبکه بیسیم باید با دقت زیادی همراه باشد زیرا قطع ترافیک در شبکه های بیسیم ساده تر است. بنابراین، برای ایجاد حریم خصوصی برای کاربران، احرازهویت کاربران با عناصر شبکه امری حیاتی است. با این حال تحقیقات زیادی هست که برای بهبود این کار دلهره آور و ایجاد ارتباطا امنی برای کاربرانی که نگران حملات امنیتی هستند انجام شده است. رمزنگاری کوانتومی یا QKD حوزه ایست که در شبکه های بیسیم توجه کافی به آن برای ایجاد توزیع امن کلید نشده است. با این حال قبل از به کار گیری این تکنولوژی در دنیای واقعی باید به مسائل زیادی بپردازیم. کارکنونی ما قسمتی از مشارکت ما در موفقیت نهایی است. در این بخش قصد ایجاد ارتباط بین QKD و شبکه های بیسیم را داریم. می دانیم که رمزنگاری کلاسیک با کلید عمومی از کلید نامتقارن استفاده میکند که یکی از آنها عمومی و دیگری خصوصی است. گیرنده به محض دریافت داده ها، از انطباق کلید خصوصی برای رمزگشایی آنها استفاده میکند. هر طرف ، کلید خصوصی خود را مخفی نگه می دارد تا از لو رفتن اطلاعات رمزشده جلوگیری کند. بعلاوه برای حفاظت اطلاعات در مقابل هکرها، هردو طرف می توانند از رمزنگاری کلید عمومی برای احرازهویت خود در طرف دیگر ارتباط استفاده کنند. ضعف ذاتی رمزنگاری کلید عمومی کلاسیک ، وابستگی دائمی آن به کلید عمومی است. به همین دلیل، حمله به سیستم کلید عومی در صورتی که استراق سمع کنندگان مجهز به منابع محاسباتی کافی باشند، همیشه امکان پذیر خواهد بود. بنابراین، مسئله احرازهویت برای تشخیص کلید خصوصی از کلید عمومی نیز باید تا حد امکان سخت باشد. بنابراین این سیستم ها نمی تواند هیچ نشانه ای از استراق سمع کشف کنند یا اینکه امنیت کلید را تضمین کنند. رمزنگاری کوانتومی از قوانین زیربنایی فیزیک کوانتومی استفاده میکند که کسی نمی تواند وضعیت فوتون قطبی شده حامل اطلاعات را بدون شناخت اختلالات بسنجد. توزیع کلید کلاسیک همیشه به صورت غیرفعال و بدون اینکه کاربر از استراق سمع آگاه شود، نظارت میکند. درحالیکه در ماشین های کوانتومی هر سنجش تصویر موجب تحریک اختلالات می شود بنابراین استراق سمع تشخیص داده می شود. به همین دلیل استفاده از QKD در توزیع کلید بیسیم مزایای زیادی با توجه به امنیت داده فراهم میکند.

QKD for Wireless Networks: As described in above, wireless networks are subject to various security risks. Exchanging data over a wireless network must be done with great care because traffic interceptions in wireless networks are much easier. Therefore, in order to provide privacy for the users, it is essential to authenticate users with the network elements. Although there are lots of researches are happening to improve this daunting task of providing secure data communication to users, they are still subject to security attacks. Quantum cryptography or QKD is one area that did not get enough attention in wireless networks so far with respect to providing secrete key distribution. Even though there are lots of things need to be investigated before this technology applies to the real world. Our current work is part of the contributions toward to the final successful target. In this section we are going to build a bridge between QKD and wireless networks. It is well known that the classical public-key cryptography uses asymmetric keys, with one that is private and another one that is public. The receiving station uses the matching private key to decrypt the data upon reception. Each station keeps their private key hidden in order to avoid compromising encrypted information. In addition, to protecting information from hackers, stations can use public key cryptography to authenticate themselves to other stations or access points. The intrinsic weakness of this classical public-key cryptography is based on the fact that the private key is always linked mathematically to the public key [14]. Due to this reason, it is always possible to attack a public-key system if the eavesdroppers equipped with sufficiently large computational resources. Therefore, the mathematical problem to derive the private key from public key must be as difficult as possible. Hence those systems cannot provide any indication of eavesdropping or guarantee the key security. Quantum cryptography exploits the fundamental laws of quantum physics where nobody can measure a state of an arbitrary polarized photon carrying information without introducing disturbances. Classical key distribution can always be passively monitored, without the legitimate users being aware that any eavesdropping has taken place. Whereas in quantum mechanics, any projective measurement will induce disturbances hence eavesdropping can be detected. Due to this reason, use of QKD in wireless key distribution will provide huge advantage with respect to data security.