Descrizione del progetto
Tecniche di distribuzione a chiave quantistica d’avanguardia per aumentare la sicurezza dello scambio di dati
Mantenere una comunicazione sicura tra le parti è fondamentale nel mondo attuale sempre più interconnesso. I protocolli di distribuzione a chiave quantistica (QKD) offrono una soluzione promettente creando chiavi sicure tramite la meccanica quantistica. Finanziato dal programma di azioni Marie Sklodowska-Curie, il progetto COCoVaQ mira a migliorare la sicurezza dello scambio di dati ottimizzando la trasmissione di stati quantistici nella distribuzione a chiave quantistica, concentrandosi su quella a variabile continua (CV-QKD). I ricercatori svilupperanno nuovi algoritmi per la configurazione della costellazione e miglioreranno le prove di sicurezza per aumentare l’efficienza e la sicurezza dei sistemi crittografici. Inoltre, affronteranno la mancanza di strumenti avanzati nei protocolli di CV-QKD. L’obiettivo è ridurre in modo notevole le vulnerabilità agli attacchi, consentendo uno scambio di chiavi segrete ad alta velocità e a lunga distanza. Le dimostrazioni previste colmeranno il divario tra teoria e applicazioni reali.
Obiettivo
In today's highly interconnected world, secure communication between distant parties is paramount. Quantum Key Distribution (QKD) protocols, rooted in quantum mechanics, offer a promising solution to this challenge by ensuring the generation of secure keys with high data exchange rates. This project objectives seek to advance the state of secure data exchange by optimizing quantum state transmission within QKD protocols. Focusing on Continuous Variable QKD (CV-QKD), we aim to pioneer novel algorithms that not only bolster security but also enhance cryptographic system efficiency. By shaping constellations and fortifying security proofs, COCoVaQ provides imperative contributions for secure communication, safeguarding sensitive digital information.
Currently, state-of-the-art CV-QKD protocols lack the sophisticated tools developed within the scope of optical communication systems, such as adaptive methods for optimal constellation optimization, which enable the transmission of secret keys at a high rate. Additionally, existing security analyses of CV QKD protocols with practical, discrete modulation often overlook critical symmetry aspects of the transmission algorithms that are imperative to establish security against arbitrary attacks.
In response, our project endeavors to devise groundbreaking algorithms for constellation shaping and introduce symmetry properties to CV-QKD protocols employing discrete modulation with provable security. Notably, discrete modulation typically results in a substantial penalty on the resilience against attacks. With the aid of constellation optimization, this project aims at mitigating this penalty by between 10 and 20 orders of magnitude, ensuring a theoretically secure exchange of secret keys of high rate at long distances. Finally, COCoVaQ will showcase practical demonstrations of the entire system, bridging the gap between theory and real-world applications.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
2800 Kongens Lyngby
Danimarca