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TEC2012-35673

Financiado

REDES CUANTICAS HIBRIDAS

LA CRIPTOGRAFIA CUANTICA (QC) ES EL UNICO METODO CONOCIDO PARA DISTRIBUIR CLAVES SECRETAS CON SEGURIDAD INFORMACIONAL. DOS PARTICIPANTES CONECTADOS CON UN ENLACE CUANTICO PUEDEN GENERAR UNA CLAVE SECRETA CON CUALQUIER NIVEL DE SEG... ver más

01/01/2012

UPM

68K€

Presupuesto del proyecto: 68K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3944

Ver Participantes

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2012-01-01

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Participantes

UPM

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

Total investigadores 3944

Presupuesto del proyecto 68K€

Descripción del proyecto LA CRIPTOGRAFIA CUANTICA (QC) ES EL UNICO METODO CONOCIDO PARA DISTRIBUIR CLAVES SECRETAS CON SEGURIDAD INFORMACIONAL. DOS PARTICIPANTES CONECTADOS CON UN ENLACE CUANTICO PUEDEN GENERAR UNA CLAVE SECRETA CON CUALQUIER NIVEL DE SEGURIDAD DESEADO. ESTA SEGURIDAD "ABSOLUTA" SE FUNDAMENTA EN LAS LEYES DE LA FISICA, EN CONTRASTE CON LOS METODOS TRADICIONALES (E.G. RSA) BASADOS EN ARGUMENTOS DE COMPLEJIDAD COMPUTACIONAL. ESTA TECNOLOGIA PRESENTA PROBLEMAS, YA QUE HAY QUE MANIPULAR Y TRANSMITIR SEÑALES EXTREMADAMENTE DEBILES. ESTAMOS ENTONCES LIMITADOS EN DISTANCIA POR LAS ABSORCIONES DEL CANAL Y A UNA TOPOLOGIA PUNTO A PUNTO QUE, PARA APROVECHAR SU POTENCIAL, DEBE SER CONECTADA EN RED. EL PROBLEMA DE LA DISTANCIA SE RESUELVE DE DOS MANERAS: REPETIDORES CUANTICOS Y REPETIDORES CONFIABLES. SOLO LOS SEGUNDOS ESTAN AL ALCANCE DE LA TECNOLOGIA ACTUAL. ESTOS DEBEN SER CONFIABLES YA QUE CONOCEN CADA CLAVE QUE PASA POR ELLOS.POR OTRO LADO, LOS DISPOSITIVOS CUANTICOS, AUNQUE NO PUEDAN SER ATACADOS EN SUS PRINCIPIOS, LO PUEDEN SER SI ESTOS NO ESTAN BIEN IMPLEMENTADOS. ESTOS PRINCIPIOS SON BASTANTE RAZONABLES (E.G. EL ESPIA NO TIENE ACCESO AL INTERIOR DEL DISPOSITIVO) PERO NO SON FACILES DE COMPROBAR. HAY YA ALGUNOS EJEMPLOS DE ESTOS ATAQUES, DENOMINADOS DE CANAL LATERAL. ESTOS PROBLEMAS DE SEGURIDAD JUNTO AL COSTE Y EL DESPLIEGUE DE REDES DE QC, SON LAS PRINCIPALES BARRERAS PARA SU APLICACION PRACTICA. PARA SOLUCIONARLOS, PROPONEMOS UN MODELO DE RED BASADO EN REPETIDORES DEBILMENTE CONFIABLES (USANDO CODIFICACION EN RED), QUE FUERZA A UN ATACANTE A ROMPER SIMULTANEAMENTE TODOS LOS POSIBLES ENLACES PARA OBTENER UNA CLAVE, MEJORANDO ASI LA SEGURIDAD Y LA ROBUSTEZ DE LA RED.PRETENDEMOS REALIZAR ESTO SIN AÑADIR UN COSTE SIGNIFICATIVO, UTILIZANDO UN SISTEMA DE QC AL AIRE ESPECIFICO. EL SISTEMA TIENE QUE SER CAPAZ DE TRABAJAR CON MULTIPLES USUARIOS Y ALTA VELOCIDAD EN UN ENTORNO METROPOLITANO, CREANDO UNA CONEXION HIBRIDA AIRE/FIBRA ENTRE DOS PUNTOS CUALESQUIERA DE LA RED. LA ALTA VELOCIDAD ES POSIBLE DADO QUE LOS DETECTORES DE FOTONES INDIVIDUALES SON MUCHO MAS EFICIENTES EN EL AIRE (80%) QUE EN LA FIBRA (15%). POR LO TANTO, UN SISTEMA AL AIRE ES, EN PRINCIPIO, CAPAZ DE SERVIR A MULTIPLES ENLACES DE FIBRA. AL USAR DOS CANALES PARA GENERAR UNA CLAVE, UN ATAQUE DE CANAL LATERAL DEBE REALIZARSE SIMULTANEAMENTE SOBRE DOS TECNOLOGIAS DIFERENTES Y A TRAVES DE CANALES CUANTICOS DISTINTOS Y SEPARADOS ESPACIALMENTE: ALGO MUCHO MAS COMPLEJO.POR OTRA PARTE, NO HAY EXPERIMENTOS PREVIOS EN LOS QUE SE DESTILE EFICIENTEMENTE CLAVES EN SISTEMAS A 1 GHZ CON DETECTORES TAN EFICIENTES, LO QUE PRODUCIRA MUCHAS MAS SEÑALES. PARA CONSEGUIRLO, USAREMOS METODOS BASADOS EN CODIGOS LINEALES CON MATRICES DE BAJA DENSIDAD Y HW ESPECIFICO, ASUMIENDO TASAS DE ERROR VARIABLES ESPERABLES EN EL ENTORNO URBANO. DADO QUE HAY QUE SERVIR VARIOS ENLACES, HABRA QUE TRABAJAR CON PROTOCOLOS DE MULTIPLEXADO. PARA ESTO ES NECESARIO SABER EL NUMERO MINIMO DE SEÑALES PARA DESTILAR UNA CLAVE SEGURA. ESTE LIMITE, CONOCIDO COMO EL PROBLEMA DE LA LONGITUD FINITA DE LA CLAVE, DEBE SER ACOTADO DE FORMA PRECISA. USAREMOS LAS TECNICAS HABITUALES, PERO IREMOS MAS ALLA BUSCANDO NUEVOS METODOS, CONSIDERANDO TODO EL POST-PROCESO COMO UNA SOLA ETAPA DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA CORRECCION DE ERRORES, EN LUGAR DE LAS TRES HABITUALES. NUESTROS ESTUDIOS PRELIMINARES INDICAN QUE ESTO PUEDE TENER UN FUERTE IMPACTO EN EL PROBLEMA DE LA LONGITUD FINITA, DE IMPORTANCIA CENTRAL EN QC.

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