1.: Trusted Node
Verschränkungsbasiertes Multi-Party-QKD-System
Überblick
An der Technischen Universität Berlin haben wir das ELVIS 1500-System mit einem zusätzlichen PAM 800-Modul installiert – entwickelt von Quantum Optics Jena – um das Potenzial verschränkungsbasierter mehrparteien Quantum Key Distribution (QKD) zu erforschen. Dieses System wurde im Dezember 2023 eingerichtet und bildet ein zentrales Element unserer Forschung im Bereich Quantenkommunikation und -sicherheit.
Forschungsschwerpunkte
1 – Sicherheitsbewertung des QKD-Systems
Im Rahmen des Q-net-Q-Projekts zielt unsere Forschung darauf ab, die Sicherheit von QKD-Systemen durch eine umfassende Analyse möglicher Schwachstellen zu verbessern. Dazu führen wir gezielte Angriffe auf das System durch, um potenzielle Informationslecks aufzudecken und sicherheitsrelevante Schwächen zu identifizieren. Diese Analysen sind entscheidend für die Entwicklung grundlegender Protokolle und Strategien zur Vorzertifizierung der Sicherheit von QKD-Systemen.
2 – Kryptografische Protokolle jenseits von QKD
Neben der Schwachstellenanalyse untersuchen wir auch die Möglichkeit, fortgeschrittene kryptografische Protokolle in ein QKD-System zu integrieren. Besonders im Fokus stehen:
- Conference Key Agreement – Ermöglichen sicherer Kommunikation zwischen mehreren Parteien.
- Coin Flipping – Gewährleistung fairer und unbeeinflusster digitaler Vereinbarungen.
- Bit Commitment – Absicherung von Transaktionen und digitalen Verpflichtungen.
Diese Arbeiten beinhalten detaillierte Untersuchungen zu den erforderlichen Softwareanpassungen, um diese kryptografischen Grundbausteine in die bestehende QKD-Infrastruktur zu integrieren.
Ziele und Anwendungsfälle
Ziel: Verbesserung der Sicherheit und Funktionalität von QKD-Systemen durch Identifikation von Schwachstellen und Erweiterung um zusätzliche kryptografische Möglichkeiten.
Realisierte Anwendungsfälle: Vertrauenswürdige QKD-IKT-Setups, die eine robuste Sicherheit für zukünftige Quantenkommunikation gewährleisten.
