Quantum cryptography

Current popular exchange of cryptographic keys using public key cryptography suffers from two major flaws. First, it is vulnerable to technological progress. The development of the first quantum computer will consequently make the exchange of a key with public key algorithms insecure. The second flaw is the fact that public key cryptography is vulnerable to progress in mathematics. These threats simply mean that public key cryptography cannot guarantee future-proof key distribution. Quantum cryptography solves the key distribution problem by allowing the exchange of a cryptographic key between two remote parties with absolute security, guaranteed by the laws of physics. Mechanics of this exchange has been described in the paper. The quantum cryptography system is very promising and advancements are being made to improve upon the technology, most notably a wireless implementation, but it is still susceptible to hacker attacks and has transmission distance and encryption rate limitations. This paper will discuss the flaws of quantum cryptographic systems along with the plans for enhancing current quantum cryptographic systems.

---

Kryptografia publicznego klucza, dominująca obecnie, jest zagrożona przez rozwój informatyki kwantowej. Z chwilą, gdy kwantowy komputer stanie się rzeczywistością, charakteryzować się on będzie wielkimi zdolnościami równoległego przetwarzania. Chociaż jest to odległa perspektywa, pewne rozwiązania już powstały. Kryptografia kwantowa rozwiązuje problem dystrybucji kluczy kryptograficznych umożliwiając wymianę kluczy między stronami z zachowaniem całkowitego bezpieczeństwa. Zasadnicze właściwości tej wymiany opisano w niniejszej pracy. Opiera się ona na użyciu dwóch kanałów transmisji: kwantowego i klasycznego (Rys. 4). Istnieje szereg protokołów transmisji kluczy kryptograficznych opisanych w niniejszej pracy. Jednym z praktycznych zastosowań kryptografii kwantowej była wirtualna sieć prywatna (VPN) zrealizowana w Bostonie w r. 2003 (patrz Rys. 9). Wiele urządzeń stosowanych w krytografii kwantowej jest oferowanych komercyjnie. Podano niektóre przykłady. Systemy kryptografii kwantowej dają obiecującą perspektywę, postępy są widoczne, ale systemy te są wciąż wrażliwe na ataki, a także mają ograniczenia odległości transmisji i szybkości szyfrowania. W niniejszym opracowaniu przedyskutowano ograniczenia systemów kryptografii kwantowej, a także perspektywy rozwoju i doskonalenia obecnych rozwiązań.