EA044749B1 - QUANTUM COMMUNICATION DEVICE AT THE SIDE FREQUENCIES WITH AN INCREASED DEGREE OF INFORMATION SECURITY FROM EXTERNAL ATTACKS - Google Patents
QUANTUM COMMUNICATION DEVICE AT THE SIDE FREQUENCIES WITH AN INCREASED DEGREE OF INFORMATION SECURITY FROM EXTERNAL ATTACKS Download PDFInfo
- Publication number
- EA044749B1 EA044749B1 EA202391077 EA044749B1 EA 044749 B1 EA044749 B1 EA 044749B1 EA 202391077 EA202391077 EA 202391077 EA 044749 B1 EA044749 B1 EA 044749B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fiber
- optical
- radiation
- quantum
- spectral filter
- Prior art date
Links
- VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N tribenuron methyl Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1S(=O)(=O)NC(=O)N(C)C1=NC(C)=NC(OC)=N1 VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 53
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 49
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 20
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- ZXQYGBMAQZUVMI-GCMPRSNUSA-N gamma-cyhalothrin Chemical compound CC1(C)[C@@H](\C=C(/Cl)C(F)(F)F)[C@H]1C(=O)O[C@H](C#N)C1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 ZXQYGBMAQZUVMI-GCMPRSNUSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Description
Область и уровень техникиField and State of the Art
Изобретение относится к технике оптической связи, а именно к системам фотонной квантовой связи.The invention relates to optical communication technology, namely to photonic quantum communication systems.
Известно устройство квантовой рассылки симметричных битовых последовательностей [патент США 627 22 24 В1, дата приоритета 07.04.2001. МКИ: H04L 9/08; НО4К 1/00], содержащее соединенные посредством волоконно-оптической линии связи блок отправителя, включающий в себя расположенные последовательно по ходу распространения излучения источник монохроматического излучения, электрооптический фазовый модулятор и аттенюатор, а также устройство сдвига фазы, выход которого соединен с управляющим входом электрооптического фазового модулятора, а вход устройства сдвига фазы соединен с выходом генератора радиочастотного сигнала, и блок получателя, включающий в себя электрооптический фазовый модулятор, выход которого оптически сопряжен со спектральным фильтром, который оптически сопряжен с приемником классического излучения и детектором одиночных фотонов, управляющий вход электрооптического фазового модулятора соединен с выходом устройства сдвига фазы, к входу которого подключен выход генератора радиочастотного сигнала, волоконно-оптическая линия связи оптически сопряжена с аттенюатором передающего устройства и с входом электрооптического фазового модулятора приемного устройства, устройство содержит блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с входами генератора радиочастотного сигнала приемного и передающего устройств соответственно, а также блок управления фазовым сдвигом, первый и второй выходы которого соединены с синхронизационными входами устройства сдвига фазы приемного и передающего устройств соответственно.A device for quantum distribution of symmetric bit sequences is known [US patent 627 22 24 B1, priority date 04/07/2001. MKI: H04L 9/08; NO4K 1/00], containing a sender unit connected via a fiber-optic communication line, including a monochromatic radiation source located sequentially along the direction of radiation propagation, an electro-optical phase modulator and an attenuator, as well as a phase shift device, the output of which is connected to the control input of the electro-optical phase modulator, and the input of the phase shift device is connected to the output of the radio frequency signal generator, and the receiver block, which includes an electro-optical phase modulator, the output of which is optically coupled to a spectral filter, which is optically coupled to a classical radiation receiver and a single photon detector, the control input of the electro-optical phase modulator connected to the output of the phase shift device, to the input of which the output of the radio frequency signal generator is connected, the fiber-optic communication line is optically coupled to the attenuator of the transmitting device and to the input of the electro-optical phase modulator of the receiving device, the device contains a synchronization unit, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the generator radio frequency signal of the receiving and transmitting devices, respectively, as well as a phase shift control unit, the first and second outputs of which are connected to the synchronizing inputs of the phase shift device of the receiving and transmitting devices, respectively.
Недостатком данного устройства является отсутствие в технической реализации защиты от внешних атак, таких как: атаки с ослеплением однофотонного детектора, атаки с перехватом сигналов переизлучения однофотонных детекторов, атаки с оптическим зондированием модуляторов (Троянский конь). На практике системы фотонной квантовой связи должны быть устойчивы к внешним атакам.The disadvantage of this device is the lack of protection in the technical implementation from external attacks, such as: attacks with blinding of a single-photon detector, attacks with interception of re-emission signals of single-photon detectors, attacks with optical probing of modulators (Trojan horse). In practice, photonic quantum communication systems must be resistant to external attacks.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Техническая задача заявляемого устройства фотонной квантовой связи заключается в изменении технической реализации устройства фотонной квантовой связи, повышении степени защищенности информации от внешних атак, таких как: атаки с ослеплением однофотонного детектора, атаки с перехватом сигналов переизлучения однофотонных детекторов, атаки с оптическим зондированием модуляторов (Троянский конь).The technical task of the proposed photonic quantum communication device is to change the technical implementation of the photonic quantum communication device, increasing the degree of information security from external attacks, such as: attacks with blinding of a single-photon detector, attacks with interception of re-emission signals of single-photon detectors, attacks with optical sensing of modulators (Trojan horse ).
Технический результат заявляемого устройства заключается в новой технической реализации блоков отправителя и получателя устройства фотонной квантовой связи, обеспечивающей защиту устройства от внешних атак, перечисленных выше.The technical result of the proposed device consists in a new technical implementation of the sender and receiver blocks of a photonic quantum communication device, which protects the device from external attacks listed above.
Технический результат повышения степени защищенности информации от внешних атак, таких как: атаки с ослеплением однофотонного детектора, атаки с перехватом сигналов переизлучения однофотонных детекторов, атаки с оптическим зондированием модуляторов (Троянский конь) достигается тем, что в состав блоков отправителя и получателя введены: пассивный волоконный оптический аттенюатор, два волоконных оптических изолятора, контроллер температуры, оптический волоконный светоделитель, волоконный оптический спектральный фильтр, волоконный оптический циркулятор, волоконный оптический переключатель, три волоконных фотодетектора.The technical result of increasing the degree of information security from external attacks, such as: attacks with blinding of a single-photon detector, attacks with interception of re-emission signals of single-photon detectors, attacks with optical probing of modulators (Trojan horse) is achieved by introducing into the sender and receiver blocks: passive fiber optical attenuator, two fiber optical isolators, temperature controller, optical fiber beam splitter, fiber optical spectral filter, fiber optical circulator, fiber optical switch, three fiber photodetectors.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фигуре приведена схема устройства системы фотонной квантовой связи согласно варианту реализации настоящего изобретения.The figure is a schematic diagram of a photonic quantum communication system according to an embodiment of the present invention.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Устройство системы фотонной квантовой связи представлено на фигуре, где 1 - источник монохроматического излучения в виде лазера, 2 - волоконный оптический изолятор, 3 - электрооптический фазовый модулятор, 4 - перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор, 5 - пассивный волоконный оптический аттенюатор, 6 - волоконный оптический изолятор, 7 - контроллер температуры, 8 - квантовый канал для передачи одиночных фотонов, 9 - волоконный оптический изолятор, 10 - волоконный оптический светоделитель (50/50), имеющий два порта, 11, 20 и 21 - фотодетекторы с различной оптической чувствительностью, 12 и 18 - волоконные спектральные фильтры, 13 - волоконный поляризационный светоделитель, имеющий два порта, 16 - волоконный поляризационный соединитель, имеющий два порта, 14 и 15 -электрооптические фазовые модуляторы, 17 - волоконный оптический циркулятор, имеющий три порта (с указанием номеров портов), 19 - волоконный оптический переключатель или волоконный оптический светоделитель, 22 - однофотонный фотодетектор, 23 - радиоэлектронный блок управления и синхронизации блока отправителя, 24 - канал для передачи классического сигнала синхронизации от радиоэлектронного блока передатчика к радиоэлектронному блоку получателя (канал синхронизации), 25 - открытый канал связи для классической коммуникации между радиоэлектронными блоками отправителя и получателя, 26 - радиоэлектронный блок управления и синхронизации блока получателя.The design of the photonic quantum communication system is presented in the figure, where 1 is a source of monochromatic radiation in the form of a laser, 2 is a fiber optical isolator, 3 is an electro-optical phase modulator, 4 is a tunable fiber optical attenuator, 5 is a passive fiber optical attenuator, 6 is a fiber optical isolator , 7 - temperature controller, 8 - quantum channel for transmitting single photons, 9 - fiber optical isolator, 10 - fiber optical beam splitter (50/50) having two ports, 11, 20 and 21 - photodetectors with different optical sensitivities, 12 and 18 - fiber spectral filters, 13 - fiber polarizing beam splitter having two ports, 16 - fiber polarizing connector having two ports, 14 and 15 - electro-optical phase modulators, 17 - fiber optical circulator having three ports (indicating port numbers), 19 - fiber optical switch or fiber optical beam splitter, 22 - single-photon photodetector, 23 - radio-electronic control and synchronization unit of the sender unit, 24 - channel for transmitting a classic synchronization signal from the radio-electronic unit of the transmitter to the radio-electronic unit of the receiver (synchronization channel), 25 - open channel communication for classical communication between radio-electronic units of the sender and recipient, 26 - radio-electronic control and synchronization unit of the recipient unit.
Перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор 4 в данном варианте реализации выполнен с возможностью ослабления излучения до уровня, заданного протоколом, на такт фазовой модуляцииThe tunable fiber optical attenuator 4 in this embodiment is designed to attenuate radiation to the level specified by the protocol per phase modulation cycle
--
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044749B1 true EA044749B1 (en) | 2023-09-28 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8331797B2 (en) | Polarization-controlled encoding method, encoder, and quantum key distribution system | |
EP0722640B1 (en) | Cryptographic receiver | |
CN107872314B (en) | Encoding device, light reflector and quantum key distribution equipment and system based on light reflector | |
JP4064463B2 (en) | Method and apparatus for quantum cryptography insensitive to polarization | |
US4973169A (en) | Method and apparatus for securing information communicated through optical fibers | |
RU2454810C1 (en) | Device of quantum distribution of cryptographic key on modulated radiation frequency subcarrier | |
US20030155490A1 (en) | Method and apparatus for detecting malfunctions in communication systems | |
JPH07505036A (en) | Security communication system using Sagnac interferometer | |
KR20070061016A (en) | Transciver and method for high-speed auto-compensating quantum cryptography | |
JPH02119329A (en) | Device and method of detecting optical fiber system | |
CN107340077A (en) | The method for sensing and sensor-based system of a kind of fully distributed fiber temperature and stress | |
JP3995593B2 (en) | Light shutter | |
EP3308478B1 (en) | Fibre-optic communication based on encoded frequency-shifted light | |
Schreier et al. | Coexistence of quantum and 1.6 Tbit/s classical data over fibre-wireless-fibre terminals | |
EA044749B1 (en) | QUANTUM COMMUNICATION DEVICE AT THE SIDE FREQUENCIES WITH AN INCREASED DEGREE OF INFORMATION SECURITY FROM EXTERNAL ATTACKS | |
Yuan et al. | Quantum entanglement distribution coexisting with classical fiber communication | |
WO2022103288A1 (en) | Device for quantum communication on side frequencies | |
DK172232B1 (en) | Method for detecting external influence on an optical cable | |
EP3738227A1 (en) | Transmitter and receiver for quantum key distribution | |
RU2737956C1 (en) | Quantum communication device resistant to optical probing of modulators | |
US20130347112A1 (en) | Method for a fine optical line monitoring in communication lines through qkd systems | |
CN116508031A (en) | Optical multiplexing quantum control interface | |
RU2747164C1 (en) | Device for quantum key distribution at side frequencies which is resistant to polarization distortions of signal in fiber-optic communication lines | |
RU2812341C2 (en) | Method for detecting phases of low-photon coherent light fields at side frequencies in quantum key distribution system | |
RU2807659C1 (en) | Quantum communication device resistant to long-wavelength optical sensing of modulators |