Entregable Previo 2b - Javier Mendoza (1)

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1. Introducción de Ataque de distribución de claves cuánticas.
En este trabajo se tratará el tema del ataque de distribución de claves cuánticas, el cual produce pérdidas adicionales en el canal de comunicación, que no están controladas por el método del estado señuelo, el nivel de perdidas depende de una implementación física del sistema de criptografía cuántica que determina el límite de la intensidad de sonda de estados reflejados, lo que es de gran importancia conocer para la seguridad de las llaves.
Para que se pueda tener acceso a la información no se necesita el acceso a un canal de comunicación de forma directa debido a que el funcionamiento de los equipos transmisores y receptores es mediante radiación electromagnética detectable, lo que comprometería el correcto funcionamiento de los equipos criptográficos electrónicos, otros canales de fuga de información como la radiación óptica, canales acústicos, ultrasónicos y mecánicos, provocan fuga de información sin la necesidad de tener un acceso directo a esta.
 
La detección de cualquier ataque al canal de comunicación cuántico está asegurada por las leyes cuánticas, este es la base de la criptografía cuántica, la distribución de las claves secretas, por lo que se establece que los sistemas criptográficos cuánticos están protegidos contra ataques en el canal de comunicación, el cual se encuentra accesible para la escucha activa. Los sistemas de criptográfica cuántica son dispositivos que incluyen componentes activos de fibra óptica que transporta información en claves distribuidas, estos dispositivos pueden ser moduladores de fase, de intensidad, controladores de polarización o electrónica de control.
Los sistemas de criptografía cuántica cuentan con una desventaja al ser de tipo abiertos, es decir que el atacante puede obtener información sobre las claves distribuidas a partir de la radiación, así como también mediante el sondeo activo del estado de los elementos en la fibra óptica. Resulta altamente difícil analizar la seguridad de las claves en los sistemas criptográficos cuánticos sin la comprensión y la inclusión de la fuga de información por canales laterales. La clave secreta esta conformada de un componente de fotón de estados coherentes.
En ausencia de canales laterales de fuga de información, generalmente el ataque a componentes de fotones individuales de los estados es un ataque unitario, puesto que los componentes multifotónicos de los estados son conocidos por el intruso, por lo tanto, el objetivo adicional se reduce a la construcción de un ataque en un componente de un solo fotón con margen para canales de fuga latera. Por ello se expresa que, en presencia de señales secundarias, se violan las suposiciones sobre el método del estado señuelo. Sondeando activamente el estado del modulador de intensidad, en donde el atacante obtiene información adicional sobre la intensidad del estado transmitido.
2. Desarrollo
2.1. Mapa Mental de Ataque de distribución de claves cuánticas.
Imagen 1. Mapa Mental Ataque de distribución de claves cuánticas.
3. Conclusiones.
En el presente trabajo se expuso un ejemplo de los sistemas de criptografía cuántica para la distribución de claves en donde se pudo identificar que este tipo de sistemas pueden proveer de un alto nivel de seguridad debido a las restricciones de mecánica cuántica referente a la distinción de los estados, con estas restricciones el atacante no puede realizar acciones como la copia de estados de información para realizar mediciones y análisis de su contenido. 
Con la teoría de incertidumbre de Heisenberg-Robertson aplicada en la criptografía se establece que cualquier ataque a un canal de comunicación cuántica inevitablemente generará errores en lado del receptor, con respecto a la formación de la clave secreta, esta se origina a partir de un fotón de los estados que llegan al receptor, la seguridad de estas llaves solo es posible analizarla con la inclusión de la información de fugas por canales laterales.
Como conclusión de los ataques de distribución de claves en un ámbito de criptografía cuántica se puede identificar que por la misma naturaleza de la mecánica cuántica resulta más difícil obtener información usando técnicas tradicionales, aunque esto no significa que sea imposible recabar la información simplemente se tiene que aplicar un enfoque diferente como el que se basa este trabajo.
4. Referencias
Molotkov, S. N. (2020). On a New Attack on Quantum Key Distribution: Joint Unambiguous Measurements of Probe States and the PNS Attack on Information States. JETP Letters, 112(6), 383–392. doi: 10.1134/S0021364020180095
 
 
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