Szakdolgozat-választás

A hallgató neve: specializációja:
A záróvizsgát szervező tanszék neve: Fizikai Int., Fizika Tsz.
A témavezető neve: Papp Zsolt
- tanszéke: Fizikai Int., Fizika Tsz.
- beosztása: egy. adj.
- email címe: zsoltpap@gmail.com
A kidolgozandó feladat címe: Kulcsszétosztás kvantumoptikai megvalósítása
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A napjainkban az informatikában igen elterjedt aszimmetrikus titkosítási eljárások (pl. RSA) mellett a hagyományosabb szimmetrikus kulcsú titkosítások is érdeklődésre tartanak számot. Amennyiben a kulcsot biztonságosan el lehet juttatni a címzetthez, és az egy legalább olyan hosszúságú véletlenszerű jelsorozat, mint maga a titkosítani kívánt üzenet, akkor a kódolt üzenet elvileg sem fejthető vissza.

A nagy sebességű kulcsküldés egyik gyakorlatban is megvalósítható biztonságos módja, ha kvantumoptikai csatornán keresztül továbbítjuk, illetve az ebben az esetben alkalmazható megbízható protokollok (jelfeldolgozási szabályrendszer, pl. BB84 protokoll) esetén akár „szétosztjuk”, azaz a tényleges kulcs egyszerre keletkezik az adó és a vevő oldalán. A kvantumcsatornás, kevésfotonos optikai távközlési mód azt nem gátolja meg, hogy harmadik fél a kommunikációba belehallgasson, azonban egyrészt kevés információhoz jut hozzá, másrészt a lehallgatás tényét nem tudja elfedni. Ez utóbbi fontos tulajdonságot a kvantumos világ alapvető fizika törvényei, a Heisenberg-féle bizonytalansági reláció és annak következményei (pl. klónozhatatlan foton) biztosítják. A lehallgatott kulcsrészek eldobásával végső soron előáll a biztonságosan megosztott kulcs az adó és a vevő oldalán is.

A Fizika tanszék Optikai Méréstechnika csoportja a Villamosmérnöki kar informatikus és villamosmérnök kollegáival együttműködve egy ilyen kísérleti rendszer megvalósításában vesz részt. A kutatáshoz csatlakozó hallgatóknak lehetőségük lesz részt venni a teljes kulcsszétosztó protokoll úgynevezett fizikai rétegének felépítésében, melynek részei: kísérleti tapasztalatok a száloptikás eszközök használatáról, általános optikai labortapasztalatok, nagy koherenciájú félvezető lézerek, fotonszámláló detektorok és más eszközök alkalmazása, a fizikai réteg kódolása, alapszintű jelfeldolgozás és számítógépes interfészek. Mindemellett a fizikai réteg számítógépes modellezésre is mód van, illetve áttekintő képet lehet nyerni a teljes protokoll felsőbb, szoftveres rétegeinek szerepéről és lényegéről.

 

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu