    Сейчас на сайте: 1 посетителей (1 зарегистрированных, 0 гостей) |   426057681  574055213 |  Партнерам |  Авторам |  Покупателям |
Исследование перспективных технологий и методов защиты информации в квантовых системах.
| дипломные работы, Информационные технологии Объем работы: 124 стр. Год сдачи: 2012 Стоимость: 3000 руб. Просмотров: 1086 | Не подходит работа? |
Оглавление
Введение
Заключение
Заказать работу
ВВЕДЕНИЕ 11
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ 14
1.1 Постулаты квантовой механики 14
1.1.1 Состояние квантовой системы 15
1.1.2 Эволюция квантовой системы 18
1.1.3 Наблюдение 21
1.1.4 Квантовые измерения 22
1.1.5 Различение квантовых состояний 24
1.1.6 Составные системы 25
1.2 Матрица плотности 26
1.2.1 Ансамбли квантовых состояний 26
1.2.2 Взятие частичного следа 29
1.2.3 Разложение Шмидта и расширение до чистого состояния 29
1.2.4 Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена и неравенство Белла 32
2. КВАНТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ И КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 38
2.1 Квантовый бит 38
2.2 Квантовый регистр 42
2.3 Квантовый параллелизм 43
2.4 Модель квантовой схемы вычислений 45
2.5 Квантовые элементы 46
2.6 Реализация измерений с помощью квантовых схем 49
3. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ 52
3.1 Сверхплотное кодирование 53
3.2 Квантовая телепортация 54
3.3 Применение квантовой телепортации 57
3.4 Исправление квантовых ошибок 61
3.4.1 Трехкубитовый код, исправляющий классические ошибки 62
3.4.2 Трехкубитовый код, фазовые ошибки 66
3.5 Код Шора 68
4. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВЫХ СИСТЕМАХ 74
4.1 Квантовый протокол распределения ключа 76
4.1.1 Протокол BB84 77
4.1.2 Протокол BB92 80
4.1.3 Протокол ERR 81
4.1.4 Протокол Гольденберга-Вайдмана 82
4.1.5 Протокол Коаши-Имото 82
4.2 Атаки на содержиме квантово-криптографической системы 83
4.2.1 Классификация методов съема информации 85
4.3 Квантовые алгоритмы взлома криптосистем 89
4.3.1 Алгоритм Шора 89
4.3.2 Атака квантовым алгоритмом разложения на множители 92
4.3.3 Атака квантовым алгоритмом дискретного логарифмирования 95
4.4 Квантовая стеганография – новый подход к защите информации в квантовых системах 97
5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 102
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ 107
6.1 Коммерциализация систем квантовой криптографии 107...
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ 14
1.1 Постулаты квантовой механики 14
1.1.1 Состояние квантовой системы 15
1.1.2 Эволюция квантовой системы 18
1.1.3 Наблюдение 21
1.1.4 Квантовые измерения 22
1.1.5 Различение квантовых состояний 24
1.1.6 Составные системы 25
1.2 Матрица плотности 26
1.2.1 Ансамбли квантовых состояний 26
1.2.2 Взятие частичного следа 29
1.2.3 Разложение Шмидта и расширение до чистого состояния 29
1.2.4 Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена и неравенство Белла 32
2. КВАНТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ И КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 38
2.1 Квантовый бит 38
2.2 Квантовый регистр 42
2.3 Квантовый параллелизм 43
2.4 Модель квантовой схемы вычислений 45
2.5 Квантовые элементы 46
2.6 Реализация измерений с помощью квантовых схем 49
3. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ 52
3.1 Сверхплотное кодирование 53
3.2 Квантовая телепортация 54
3.3 Применение квантовой телепортации 57
3.4 Исправление квантовых ошибок 61
3.4.1 Трехкубитовый код, исправляющий классические ошибки 62
3.4.2 Трехкубитовый код, фазовые ошибки 66
3.5 Код Шора 68
4. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВЫХ СИСТЕМАХ 74
4.1 Квантовый протокол распределения ключа 76
4.1.1 Протокол BB84 77
4.1.2 Протокол BB92 80
4.1.3 Протокол ERR 81
4.1.4 Протокол Гольденберга-Вайдмана 82
4.1.5 Протокол Коаши-Имото 82
4.2 Атаки на содержиме квантово-криптографической системы 83
4.2.1 Классификация методов съема информации 85
4.3 Квантовые алгоритмы взлома криптосистем 89
4.3.1 Алгоритм Шора 89
4.3.2 Атака квантовым алгоритмом разложения на множители 92
4.3.3 Атака квантовым алгоритмом дискретного логарифмирования 95
4.4 Квантовая стеганография – новый подход к защите информации в квантовых системах 97
5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 102
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ 107
6.1 Коммерциализация систем квантовой криптографии 107...
Квантовая теория информации – молодая отрасль науки, которая возникла на рубеже 80-х годов XX века на стыке классической теории информации, теории вычисления и квантовой механики. Возникновение нового направления может быть связано с тем обстоятельством, что с уменьшением размеров электронных приборов влияние квантово механических эффектов все более начало сказываться на функционировании информационных систем, с данным влиянием надо было либо бороться, либо обратить на пользу в выполнении класса определенных задач, моделировании определенных объектов, повышении общей производительности. Принципиальная ограниченность возможностей классических компьютеров натолкнула на мысль о создании компьютера, работа которого основана на использовании квантово-механических принципов функционирования. В ходе изучения данного вопроса было выявлено, что построение данной системы может принести в некоторых случаях экспоненциальное по объему задачи ускорение работы.
В результате развития и формулирования принципов квантовой теории информации и квантовых вычислений стало возможным развитие подходов к защите информации, основанной на квантово-механических эффектах функционирования квантовых систем.
Как отмечается в известной книге С.Сингха: "Из всех следствий квантовой теории самым технически важным является, по-видимому, квантовый компьютер, который помимо того, что разрушит стойкость всех современных шифров, возвестит приход новой эры вычислительных возможностей"[8].
Основы криптографических подходов были заложены в 1994 году П.Шором[34], который построил первый полезный в практическом применении квантовый алгоритм. Квантовая криптография на текущий момент – динамично развивающаяся ветвь современной криптографической науки. Применение подходов квантовой криптографии и смежных технологий, основных на квантово-механических принципах открывает много новых перспектив в областях, где требуется передача секретных сообщений и скрытого содержимого.
В состав криптографической системы...
В результате развития и формулирования принципов квантовой теории информации и квантовых вычислений стало возможным развитие подходов к защите информации, основанной на квантово-механических эффектах функционирования квантовых систем.
Как отмечается в известной книге С.Сингха: "Из всех следствий квантовой теории самым технически важным является, по-видимому, квантовый компьютер, который помимо того, что разрушит стойкость всех современных шифров, возвестит приход новой эры вычислительных возможностей"[8].
Основы криптографических подходов были заложены в 1994 году П.Шором[34], который построил первый полезный в практическом применении квантовый алгоритм. Квантовая криптография на текущий момент – динамично развивающаяся ветвь современной криптографической науки. Применение подходов квантовой криптографии и смежных технологий, основных на квантово-механических принципах открывает много новых перспектив в областях, где требуется передача секретных сообщений и скрытого содержимого.
В состав криптографической системы...
В результате работы над данной дипломной работой:
Изучены физические критерии защиты информации в квантовых компьютерах, аспекты квантовой теории информации, играющие немаловажную роль в представлении квантовой информации. Исследованы методы кодирования информации в квантовой системе. Показаны методы взлома информации в квантово-криптографической системе посредством квантовых алгоритмов.
Проанализированы основные схемы атак на протокол распределения квантовых состояний. Были выявлены ошибки, вносимые подслушиванием, при использовании обобщенного протокола BB84. Подтверждён принцип несанкционированного доступа к абонентам через общий оптический канал связи.
Осуществлено теоретическое исследование стратегии несанкционированного доступа к абонентам через общий оптический канал связи на примере квантово-криптографических систем на основе волоконно-оптических линий связи с использованием распространенных протоколов обмена информации. Предложены меры защиты от данных видов атак посредством квантовой стеганографии.
Разработана структурная схема стеганографического метода передачи информации, подтверждены идеи реализации протокола с использованием стего-контейнеров и внедрения секретной информации в открытый источник, посредством вероятностного метода сокрытия информации.
Произведен анализ мирового рынка квантово-криптографических средств защиты информации, который выявил целесообразность развития данного направления в нашей стране. Рассчитана стоимость разработки программного комплекса по защите информации с использованием квантово-стеганографических подходов защиты информации.
Таким образом, задание на дипломное проектирование выполнено полностью.
После офорления заказа Вам будут доступны содержание, введение, список литературы*
*- если автор дал согласие и выложил это описание.