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Schutz von Glasfaserleitungen vor unerlaubtem Abhören mit Hilfe von Quantenkryptographie

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018546D
Original Publication Date: 2002-Sep-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 287K

Publishing Venue

Siemens

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Klaus Hünlich: AUTHOR

Abstract

Für die sichere Feststellung des Eindringens eines Abhörers in eine Übertragungsstrecke wird die Aus- nutzung der quantenmechanischen Eigenschaften einzelner polarisierter Photonen vorgeschlagen. Die Polarisation wird für jedes Photon in gleicher Weise von der Orientierung der Photonenquelle (z.B. Laser) vorgegeben. Sie verändert sich während einer unge- störten Übertragung in einer Glasfaser nicht und kann beim Empfänger mit Hilfe geeigneter Analysa- toren ermittelt werden. Durch die Verwendung ver- schiedener Basen können verschiedene Polarisations- richtungen erzielt werden, wobei die Polarisations- ebenen einer Basis senkrecht aufeinander stehen (Abbildung 1).

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Information / Kommunikation

Schutz von Glasfaserleitungen vorunerlaubtem Abhören mit Hilfe vonQuantenkryptographie

Idee: Klaus Hünlich, München

Für  die  sichere  Feststellung  des  Eindringens einesAbhörers in eine Übertragungsstrecke wird die Aus-nutzung der quantenmechanischen Eigenschafteneinzelner polarisierter Photonen vorgeschlagen. DiePolarisation wird für jedes Photon in gleicher Weisevon der Orientierung der Photonenquelle (z.B. Laser)vorgegeben. Sie verändert sich während einer unge-störten  Übertragung  in  einer  Glasfaser nicht undkann beim Empfänger mit Hilfe geeigneter Analysa-toren ermittelt werden. Durch die Verwendung ver-schiedener Basen können verschiedene Polarisations-richtungen erzielt werden, wobei die Polarisations-ebenen einer  Basis  senkrecht  aufeinander  stehen(Abbildung 1).

Abb. 1: Verschiedene Polarisationsbasen

Bits gesendet bzw. empfangen, hat der Abhörendedas Signal falsch rekonstruiert. Die Wahrscheinlich-keit für ein solches falsches Ergebnis ist schon beieinem  Basen-Mismatch  recht  hoch  (1/4) und dieWahrscheinlichkeit unentdeckt zu bleiben, sinkt sehrschnell  mit  der  Anzahl der Wiederholungen. Bei1000 Bits liegt die Wahrscheinlichkeit unentdeckt zubleiben bereits bei etwa 1:10 90 , d.h. es ist praktischunmöglich unentdeckt zu bleiben.

Abb. 2: Zusammenhang zwischen Photonen- undAnalysebasis bei der Detektion

Gehört das zu analysierende Photon zu der gleichenBasis wie  der  Analysator,  kann  die  Polarisations-richt...