JP2003018144A - 量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置 - Google Patents
量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置Info
- Publication number
- JP2003018144A JP2003018144A JP2001198389A JP2001198389A JP2003018144A JP 2003018144 A JP2003018144 A JP 2003018144A JP 2001198389 A JP2001198389 A JP 2001198389A JP 2001198389 A JP2001198389 A JP 2001198389A JP 2003018144 A JP2003018144 A JP 2003018144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quantum
- quantum state
- storage means
- state storage
- signal light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0852—Quantum cryptography
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
多ノードネットワーク上で量子暗号により二者間で秘密
鍵を共有する方法を提供する。 【課題】 従来の量子暗号による共通鍵配布方式では、
適用範囲が一対の送信者と受信者の間の専用回線通信に
限られていた。 【解決手段】 本発明の方法によると、無条件に安全に
多ノードネットワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の
秘密鍵を共有できる。
鍵を共有する方法を提供する。 【課題】 従来の量子暗号による共通鍵配布方式では、
適用範囲が一対の送信者と受信者の間の専用回線通信に
限られていた。 【解決手段】 本発明の方法によると、無条件に安全に
多ノードネットワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の
秘密鍵を共有できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号による情報の
秘匿伝送にし、特に共通鍵暗号に使用する秘密鍵を量子
暗号を用いて無条件に安全に２者間で共有する多ノード
ネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法
及び量子暗号装置方法に関する。
秘匿伝送にし、特に共通鍵暗号に使用する秘密鍵を量子
暗号を用いて無条件に安全に２者間で共有する多ノード
ネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法
及び量子暗号装置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の暗号は、ある種の数学的問題の解
を得ることが原理的には可能であるが現在の計算機の計
算能力では解読に膨大な時間が必要なために現実的には
困難であることによりどころをおいた計算量的（Comput
ationally secure）安全性に根拠を求める。一方、量子
暗号は、無限の計算機の能力を仮定しても解読不可能な
暗号であって、物理的法則のみにその安全性の根拠を求
める無条件に安全（Unconditionally secure）な暗号方
式である。
を得ることが原理的には可能であるが現在の計算機の計
算能力では解読に膨大な時間が必要なために現実的には
困難であることによりどころをおいた計算量的（Comput
ationally secure）安全性に根拠を求める。一方、量子
暗号は、無限の計算機の能力を仮定しても解読不可能な
暗号であって、物理的法則のみにその安全性の根拠を求
める無条件に安全（Unconditionally secure）な暗号方
式である。
【０００３】現在、無条件安全性が証明されているの
は、量子力学の法則により安全に２者間で共通鍵暗号の
秘密鍵を共有する方法で、量子鍵配布プロトコルと呼ば
れている。
は、量子力学の法則により安全に２者間で共通鍵暗号の
秘密鍵を共有する方法で、量子鍵配布プロトコルと呼ば
れている。
【０００４】量子鍵配布プロトコルは、量子チャネルを
伝搬してきた量子レベルの信号を一部サンプリングし、
その測定結果を公開チャネルにおける古典的通信で確認
しながら共通鍵暗号における秘密鍵を決定する手続きで
ある。
伝搬してきた量子レベルの信号を一部サンプリングし、
その測定結果を公開チャネルにおける古典的通信で確認
しながら共通鍵暗号における秘密鍵を決定する手続きで
ある。
【０００５】不確定性原理に基づき、盗聴者の盗聴行為
は必ず何らかの痕跡が量子レベルの信号に残ることが保
証されており、この痕跡を公開チャネルにおける古典的
通信で得られた情報と比較する事により、盗聴者への漏
洩情報量の上限を見積もることが可能である。
は必ず何らかの痕跡が量子レベルの信号に残ることが保
証されており、この痕跡を公開チャネルにおける古典的
通信で得られた情報と比較する事により、盗聴者への漏
洩情報量の上限を見積もることが可能である。
【０００６】漏洩情報量があるリミットを超えなけれ
ば、古典的な秘匿性増強プロトコルなどの手法により、
残った鍵の長さが短縮することと引き替えに、盗聴者へ
の漏洩情報量をゼロに近づけることが可能であり、その
安全性は、無条件に安全であることが証明される。
ば、古典的な秘匿性増強プロトコルなどの手法により、
残った鍵の長さが短縮することと引き替えに、盗聴者へ
の漏洩情報量をゼロに近づけることが可能であり、その
安全性は、無条件に安全であることが証明される。
【０００７】量子暗号を用いれば恒常的に秘密鍵の交換
を行うことが可能であり、共通鍵暗号であるone-time-p
ad法と組み合わせる事により無条件に安全な暗号通信が
可能となる。
を行うことが可能であり、共通鍵暗号であるone-time-p
ad法と組み合わせる事により無条件に安全な暗号通信が
可能となる。
【０００８】量子鍵配布プロトコルとして現在までに４
状態暗号、２粒子干渉暗号、非直交２状態暗号、時間差
干渉暗号の各プロトコルが提案されている。これらの各
プロトコルについては特開2000−286841に詳しい説明が
ある。
状態暗号、２粒子干渉暗号、非直交２状態暗号、時間差
干渉暗号の各プロトコルが提案されている。これらの各
プロトコルについては特開2000−286841に詳しい説明が
ある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】これらの量子鍵配布プ
ロトコルにおいては、通常量子レベルの信号として単一
光子、量子チャネルとしては光ファイバーチャネルある
いは空間光伝送チャネルが用いられるが、鍵配布は一対
の送信者と受信者との間に専用回線を設ける必要があっ
た。このために複数の受信者との間で量子暗号鍵の送付
を行うためには４台の端末の場合図9に示すように端末
８４，８５，８６，８７の間に８１−１，２，３，４，
５，６の６本の専用回線を必要とするという問題があっ
た。
ロトコルにおいては、通常量子レベルの信号として単一
光子、量子チャネルとしては光ファイバーチャネルある
いは空間光伝送チャネルが用いられるが、鍵配布は一対
の送信者と受信者との間に専用回線を設ける必要があっ
た。このために複数の受信者との間で量子暗号鍵の送付
を行うためには４台の端末の場合図9に示すように端末
８４，８５，８６，８７の間に８１−１，２，３，４，
５，６の６本の専用回線を必要とするという問題があっ
た。
【００１０】本願発明は、複数の端末間の量子暗号の授
受を多ノード回線を用いて行えるようにするものであ
る。
受を多ノード回線を用いて行えるようにするものであ
る。
【００１１】
【発明の目的】本発明の目的は、上記の従来技術の問題
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、量
子暗号の原理を保ちつつ、ネットワーク上の不特定ノー
ド間で鍵を共有しうる量子暗号システムの構成方法を提
供することにある。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、量
子暗号の原理を保ちつつ、ネットワーク上の不特定ノー
ド間で鍵を共有しうる量子暗号システムの構成方法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、送信者が、直交する２つの量子力学的状
態に１ビットのデータを対応させることにより信号を変
調した光子の時系列を量子チャネルを通じて受信者に伝
送し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルにお
ける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子力
学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法が
合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果か
ら鍵として使用するビット値を共有し、古典チャネルに
おける第二の古典情報交換により共有したビット値の間
引き照合を行うことにより盗聴の有無を確認する、量子
暗号法を用いた二者間における鍵配布方法において、複
数の受信者が量子チャネルを共有し、送信者の制御に基
づき量子チャネルを交換することにより、鍵を共有すべ
き受信者を選択することを要旨とする。
め、本発明は、送信者が、直交する２つの量子力学的状
態に１ビットのデータを対応させることにより信号を変
調した光子の時系列を量子チャネルを通じて受信者に伝
送し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルにお
ける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子力
学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法が
合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果か
ら鍵として使用するビット値を共有し、古典チャネルに
おける第二の古典情報交換により共有したビット値の間
引き照合を行うことにより盗聴の有無を確認する、量子
暗号法を用いた二者間における鍵配布方法において、複
数の受信者が量子チャネルを共有し、送信者の制御に基
づき量子チャネルを交換することにより、鍵を共有すべ
き受信者を選択することを要旨とする。
【００１３】更に本発明は、量子相関を有する２つの光
子からなるキャリアの時系列の各々を量子チャネルを通
じて二者に分配し、古典的な信号を伝送する古典的公開
チャネルにおける第一の古典情報交換によりキャリア時
系列の量子力学的状態に対する二者の測定方法を照合
し、測定方法が合致した系列に対するその量子力学的状
態の測定結果から量子相関を利用して鍵として使用する
ビット値を共有し、古典チャネルにおける第二の古典情
報交換により共有したビット値の間引き照合を行うこと
により盗聴の有無を確認する、量子暗号法を用いた二者
間における鍵配布方法において、複数の受信者が量子チ
ャネルを共有し、送信者の制御に基づき量子チャネルを
交換することにより、鍵を共有すべき受信者を選択する
ことを要旨とする。
子からなるキャリアの時系列の各々を量子チャネルを通
じて二者に分配し、古典的な信号を伝送する古典的公開
チャネルにおける第一の古典情報交換によりキャリア時
系列の量子力学的状態に対する二者の測定方法を照合
し、測定方法が合致した系列に対するその量子力学的状
態の測定結果から量子相関を利用して鍵として使用する
ビット値を共有し、古典チャネルにおける第二の古典情
報交換により共有したビット値の間引き照合を行うこと
により盗聴の有無を確認する、量子暗号法を用いた二者
間における鍵配布方法において、複数の受信者が量子チ
ャネルを共有し、送信者の制御に基づき量子チャネルを
交換することにより、鍵を共有すべき受信者を選択する
ことを要旨とする。
【００１４】又、本発明は、複数の受信者が量子チャネ
ルを共有し、送信者の光子の波長を制御に基づき量子チ
ャネルを交換することにより、鍵を共有すべき受信者を
選択する。
ルを共有し、送信者の光子の波長を制御に基づき量子チ
ャネルを交換することにより、鍵を共有すべき受信者を
選択する。
【００１５】そして本発明は、複数の受信者が量子チャ
ネルを共有し、送信者の光子の波長を制御に基づき量子
チャネルを交換することにより、鍵を共有すべき受信者
を選択することを要旨とする。
ネルを共有し、送信者の光子の波長を制御に基づき量子
チャネルを交換することにより、鍵を共有すべき受信者
を選択することを要旨とする。
【００１６】さらに本発明は、送信者から送信された信
号光の量子状態を、回線を介し受信者が受信するに際
し、受信者が決定した信号光の第１の量子状態の順序を
記憶する第一の量子状態記憶手段と第一の量子状態記憶
手段に記憶された信号光の第１の量子状態にあわせて信
号光の第２の量子状態を計測する量子状態計測手段と、
計測手段により計測された信号光の第２の量子状態とを
記憶する第二の量子状態記憶手段と、信号光の受信が完
了後に発信者から送付される信号光の第１の量子状態を
記憶する第三の量子状態記憶手段と、第一の量子状態記
憶手段に記憶された受信者の第１の量子状態と第三の量
子状態記憶手段に記憶された送信者の第１の量子状態を
比較する第１の比較手段と、比較の結果、第一の量子状
態記憶手段の送信者の第１の量子状態と第三の量子状態
記憶手段の受信者の第１の量子状態が一致する箇所に対
応する測定結果の第２の量子状態を記憶する第四の量子
状態記憶手段と、第四の量子状態記憶手段の記録からラ
ンダムにサンプリングされた第２の量子状態の記録と第
三の量子状態記憶手段に記憶された対応する位置の送信
者の第１の量子状態の記録を比較する第２の比較手段
と、第２の比較手段で比較された結果を判定する判定手
段と、受信者に第２の量子状態記憶手段に記憶された量
子状態にあわせて信号光に量子状態を変調する量子状態
変調手段と量子状態を変調された信号光を回線に出力す
る手段とを有することを特徴とする量子暗号装置。
号光の量子状態を、回線を介し受信者が受信するに際
し、受信者が決定した信号光の第１の量子状態の順序を
記憶する第一の量子状態記憶手段と第一の量子状態記憶
手段に記憶された信号光の第１の量子状態にあわせて信
号光の第２の量子状態を計測する量子状態計測手段と、
計測手段により計測された信号光の第２の量子状態とを
記憶する第二の量子状態記憶手段と、信号光の受信が完
了後に発信者から送付される信号光の第１の量子状態を
記憶する第三の量子状態記憶手段と、第一の量子状態記
憶手段に記憶された受信者の第１の量子状態と第三の量
子状態記憶手段に記憶された送信者の第１の量子状態を
比較する第１の比較手段と、比較の結果、第一の量子状
態記憶手段の送信者の第１の量子状態と第三の量子状態
記憶手段の受信者の第１の量子状態が一致する箇所に対
応する測定結果の第２の量子状態を記憶する第四の量子
状態記憶手段と、第四の量子状態記憶手段の記録からラ
ンダムにサンプリングされた第２の量子状態の記録と第
三の量子状態記憶手段に記憶された対応する位置の送信
者の第１の量子状態の記録を比較する第２の比較手段
と、第２の比較手段で比較された結果を判定する判定手
段と、受信者に第２の量子状態記憶手段に記憶された量
子状態にあわせて信号光に量子状態を変調する量子状態
変調手段と量子状態を変調された信号光を回線に出力す
る手段とを有することを特徴とする量子暗号装置。
【００１７】
【作用】従来の光子を用いた量子暗号においては、専用
回線での通信しか許容されていなかった。これは、回線
中に光増幅器を初めとする能動素子を挿入すると量子状
態を維持できないことが原因である。
回線での通信しか許容されていなかった。これは、回線
中に光増幅器を初めとする能動素子を挿入すると量子状
態を維持できないことが原因である。
【００１８】例えば、光ファイバー中にある光学損失は
量子暗号の動作原理に本質的に影響を与えない。これ
は、光学損失によって失われた光子は検出器によって検
出されず、光学損失による信号擾乱は確実に除外できる
ためである。
量子暗号の動作原理に本質的に影響を与えない。これ
は、光学損失によって失われた光子は検出器によって検
出されず、光学損失による信号擾乱は確実に除外できる
ためである。
【００１９】一方、近年光ネットワーク技術において様
々な光回線交換技術が開発されつつある。例えば、日経
サイエンス ２００１年４月号の２４ページ「エレクト
ロニクスと決別する光通信（Ｇ.スティックス）」、３
２ページ「実用化近づく光交換技術（Ｄ.Ｊ．ビショッ
プら）」、４０ページ「最後のハードル 光パケット通
信（Ｄ．Ｊ．ブルメンタール）」にはこれらの光回線交
換技術が詳細に紹介されている。これらの技術の多くの
技術は、能動的光素子を用いずに光回線交換を実現して
いる。
々な光回線交換技術が開発されつつある。例えば、日経
サイエンス ２００１年４月号の２４ページ「エレクト
ロニクスと決別する光通信（Ｇ.スティックス）」、３
２ページ「実用化近づく光交換技術（Ｄ.Ｊ．ビショッ
プら）」、４０ページ「最後のハードル 光パケット通
信（Ｄ．Ｊ．ブルメンタール）」にはこれらの光回線交
換技術が詳細に紹介されている。これらの技術の多くの
技術は、能動的光素子を用いずに光回線交換を実現して
いる。
【００２０】例えば、非対称光導波干渉系（Asymmetric
Wave Guide：以下ＡＷＧと略す）を用いた光信号多重
化装置および光信号分離装置は、能動的な光学過程を用
いず、光の干渉効果のみを用いている。
Wave Guide：以下ＡＷＧと略す）を用いた光信号多重
化装置および光信号分離装置は、能動的な光学過程を用
いず、光の干渉効果のみを用いている。
【００２１】図１に示したように、これらの非対称光導
波干渉系を送信者ノードの光信号多重化装置、受信者ノ
ードの光信号分離装置として用いれば、単一の光ファイ
バーチャネル上に複数の量子チャネルを多重化すること
が出来、かつ送信者が送信する光子の波長を選択するこ
とにより望みの受信者へのみ回線交換を行い、多ノード
ネットワーク上の任意の二者間での量子鍵配布を行うこ
とが可能である。
波干渉系を送信者ノードの光信号多重化装置、受信者ノ
ードの光信号分離装置として用いれば、単一の光ファイ
バーチャネル上に複数の量子チャネルを多重化すること
が出来、かつ送信者が送信する光子の波長を選択するこ
とにより望みの受信者へのみ回線交換を行い、多ノード
ネットワーク上の任意の二者間での量子鍵配布を行うこ
とが可能である。
【００２２】また、同誌上に紹介されている、マイクロ
マシン技術を応用した光マイクロ・エレクトロ・メカニ
カル・システム（ＭＥＭＳ）スイッチ、バブル・スイッ
チや熱・光スイッチ、非線形光学スイッチ等は光増幅あ
るいは光検出などの能動的過程を伴わず、光回線を交換
する能力を持つ。
マシン技術を応用した光マイクロ・エレクトロ・メカニ
カル・システム（ＭＥＭＳ）スイッチ、バブル・スイッ
チや熱・光スイッチ、非線形光学スイッチ等は光増幅あ
るいは光検出などの能動的過程を伴わず、光回線を交換
する能力を持つ。
【００２３】これらの信号の量子状態を維持したままで
回線交換が可能な素子はＡＷＧと同様に用いることが出
来る。
回線交換が可能な素子はＡＷＧと同様に用いることが出
来る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２５】図１は、本発明に係る量子暗号を多者間の
予め決められた２者間で量子鍵を配布する多ノードネッ
トワークを示す概念図である。
予め決められた２者間で量子鍵を配布する多ノードネッ
トワークを示す概念図である。
【００２６】図１の多ノードネットワークは、送信者１
からは単一光子あるいは単一光子レベルの光子の時系列
に、４状態暗号、２粒子干渉暗号、非直交２状態暗号、
時間差干渉暗号などのプロトコルに応じて必要な鍵情報
をエンコードし、受信者２，３，４の選択した一名にの
みに配送することができる。
からは単一光子あるいは単一光子レベルの光子の時系列
に、４状態暗号、２粒子干渉暗号、非直交２状態暗号、
時間差干渉暗号などのプロトコルに応じて必要な鍵情報
をエンコードし、受信者２，３，４の選択した一名にの
みに配送することができる。
【００２７】送信者１および受信者２，３，４の端末に
は、図２に示されたようなオンボード化された量子暗号
デコーダおよびエンコーダがパソコン上に装備されてお
り、このシステムを用いて通常の２者間の専用回線の量
子鍵配布プロトコルを実行することが可能である。
は、図２に示されたようなオンボード化された量子暗号
デコーダおよびエンコーダがパソコン上に装備されてお
り、このシステムを用いて通常の２者間の専用回線の量
子鍵配布プロトコルを実行することが可能である。
【００２８】図１において、送信者１は単一光子あるい
は単一光子レベルの光子の時系列に、４状態暗号、２粒
子干渉暗号、非直交２状態暗号、時間差干渉暗号などの
プロトコルに応じて必要な鍵情報をエンコードし、望み
の受信者２，３，４に配送する。
は単一光子レベルの光子の時系列に、４状態暗号、２粒
子干渉暗号、非直交２状態暗号、時間差干渉暗号などの
プロトコルに応じて必要な鍵情報をエンコードし、望み
の受信者２，３，４に配送する。
【００２９】送信者１および受信者２，３，４のノード
には、図２に示されたようなオンボード化された量子暗
号デコーダおよびエンコーダがパソコン上に装備されて
おり、このシステムを用いて通常の２者間のピア・ツー
・ピアの量子鍵配布プロトコルを実行することが可能で
ある。
には、図２に示されたようなオンボード化された量子暗
号デコーダおよびエンコーダがパソコン上に装備されて
おり、このシステムを用いて通常の２者間のピア・ツー
・ピアの量子鍵配布プロトコルを実行することが可能で
ある。
【００３０】送信者１は支線光ファイバー９を通じて鍵
情報をエンコードし、波長を制御した単一光子パルス時
系列１４を非対称光導波干渉系５に入射する。非対称光
導波干渉系５は、光ファイバーを用いて構成された２入
力１出力の非対称マッハツェンダー干渉系であり、信号
波長多重化装置として動作する。単一光子パルス時系列
１４は幹線光ファイバー１０を通じて非対称光導波干渉
系６または７または８に到達する。非対称光導波干渉系
６、７または８は非対称光導波干渉系５と同様のものを
逆向きに接続したものであり、信号波長分離器として動
作し、１入力２出力をもつ。一方の出力は幹線光ファイ
バー１０に接続されており、他方の出力は支線光ファイ
バー１１、１２、１３に接続されている。非対称光導波
干渉系６においては波長λ1の光子のみが支線光ファイ
バー１１に、非対称光導波干渉系７においては波長λ3
の光子のみが支線光ファイバー１2に、非対称光導波干
渉系８においては波長λ2の光子のみが支線光ファイバ
ー１３に分離されるように設計されている。従って送信
者１は、送信する単一光子パルスの波長を制御すること
によって鍵を共有する受信者２または３または４を自由
に選択することが出来、従来の量子鍵配布プロトコルに
従って通信することにより多ノードネットワーク上の任
意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有できる。
情報をエンコードし、波長を制御した単一光子パルス時
系列１４を非対称光導波干渉系５に入射する。非対称光
導波干渉系５は、光ファイバーを用いて構成された２入
力１出力の非対称マッハツェンダー干渉系であり、信号
波長多重化装置として動作する。単一光子パルス時系列
１４は幹線光ファイバー１０を通じて非対称光導波干渉
系６または７または８に到達する。非対称光導波干渉系
６、７または８は非対称光導波干渉系５と同様のものを
逆向きに接続したものであり、信号波長分離器として動
作し、１入力２出力をもつ。一方の出力は幹線光ファイ
バー１０に接続されており、他方の出力は支線光ファイ
バー１１、１２、１３に接続されている。非対称光導波
干渉系６においては波長λ1の光子のみが支線光ファイ
バー１１に、非対称光導波干渉系７においては波長λ3
の光子のみが支線光ファイバー１2に、非対称光導波干
渉系８においては波長λ2の光子のみが支線光ファイバ
ー１３に分離されるように設計されている。従って送信
者１は、送信する単一光子パルスの波長を制御すること
によって鍵を共有する受信者２または３または４を自由
に選択することが出来、従来の量子鍵配布プロトコルに
従って通信することにより多ノードネットワーク上の任
意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有できる。
【００３１】従って、本発明の方法は、多ノードネット
ワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有で
きるという、従来技術にない特徴を備えている。
ワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有で
きるという、従来技術にない特徴を備えている。
【００３２】以下、本第１の実施の形態の詳細を実施例
を用いて詳細に説明する。
を用いて詳細に説明する。
【００３３】第１の実施例を図３を用いて説明する。図
３は第１の実例の多ノード光回線網で、主回線３１に順
番に端末３４，端末３５，端末３６，端末３７が配列さ
れている。
３は第１の実例の多ノード光回線網で、主回線３１に順
番に端末３４，端末３５，端末３６，端末３７が配列さ
れている。
【００３４】端末３４から出力されるλ１、λ２，λ３
の波長の光を伝送する主回線３１と主回線３１に接続さ
れ、主回線からλ１、λ２，λ３の波長の光を端末３
５，３６，３７へ出力するＡＷＧからなる１入力２出力
の光合波器からなっている（以下ＡＷＧを略す）。
の波長の光を伝送する主回線３１と主回線３１に接続さ
れ、主回線からλ１、λ２，λ３の波長の光を端末３
５，３６，３７へ出力するＡＷＧからなる１入力２出力
の光合波器からなっている（以下ＡＷＧを略す）。
【００３５】１入力２出力の光分波器３−１は主回線か
らλ１の波長の光を端末３５に出力し残りのλ２，λ３
の波長の光を主回線３１に出力する。
らλ１の波長の光を端末３５に出力し残りのλ２，λ３
の波長の光を主回線３１に出力する。
【００３６】１入力２出力の光分波器３−２は主回線か
らλ２の波長の光を端末３６に出力し残りλ３の波長の
光を主回線３１に出力し主回線３１を介し端末３７に入
力される。
らλ２の波長の光を端末３６に出力し残りλ３の波長の
光を主回線３１に出力し主回線３１を介し端末３７に入
力される。
【００３７】図３の多ノード光回線網で量子暗号を端末
３４から端末３６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
３４から端末３６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
【００３８】端末３４は古典的通信で配布された量子状
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え主回線３１に出力す
る。出力された波長λ２の光子は、１入力２出力の光分
波器３−１では主回線にλ２の光子のみが出力され、１
入力２出力の光分波器３−２では端末３６にのみ波長λ
２の光子が出力される。
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え主回線３１に出力す
る。出力された波長λ２の光子は、１入力２出力の光分
波器３−１では主回線にλ２の光子のみが出力され、１
入力２出力の光分波器３−２では端末３６にのみ波長λ
２の光子が出力される。
【００３９】ここで波長λ２の光子は端末３４から端末
３６の経路が１経路のみしか選択できないために経路の
途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子状
態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態と
異なる量子状態の光子を回線に戻すために、受信者は盗
聴にあったことがわかる。
３６の経路が１経路のみしか選択できないために経路の
途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子状
態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態と
異なる量子状態の光子を回線に戻すために、受信者は盗
聴にあったことがわかる。
【００４０】この説明では端末４から端末６への量子暗
号鍵の配布方法を説明したが、端末４からは端末５，
６，７の任意の端末へ量子暗号鍵を配布することが出来
る。
号鍵の配布方法を説明したが、端末４からは端末５，
６，７の任意の端末へ量子暗号鍵を配布することが出来
る。
【００４１】更に、端末３４は古典的通信で配布された
量子状態の順に波長λ１，λ２，λ３の光子に同一の量
子状態を順次与え主回線に送付することで、同時に端末
３５，３６，３７に量子暗号鍵を送付することもでき
る。この場合も、波長λ１，λ２，λ３の各々の光子は
光子は、経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。
量子状態の順に波長λ１，λ２，λ３の光子に同一の量
子状態を順次与え主回線に送付することで、同時に端末
３５，３６，３７に量子暗号鍵を送付することもでき
る。この場合も、波長λ１，λ２，λ３の各々の光子は
光子は、経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。
【００４２】次に図４を用いて第２の実施例の多ノード
光回線網の例を説明する。
光回線網の例を説明する。
【００４３】図４の多ノード光回線網は、環状に配置さ
れた主回線４１に端末４４，４５，４６，４７が接続さ
れ、各端末は主回線４１に配設された１入力２出力の光
分波器と２入力１出力の光合波器を介し端末と接続され
ている。主回線４１はλ１，λ２，λ３，λ４、λ５，
λ６の波長の光を伝送することができる。各端末から端
末への暗号鍵を配布する光の波長は図４の表による。
れた主回線４１に端末４４，４５，４６，４７が接続さ
れ、各端末は主回線４１に配設された１入力２出力の光
分波器と２入力１出力の光合波器を介し端末と接続され
ている。主回線４１はλ１，λ２，λ３，λ４、λ５，
λ６の波長の光を伝送することができる。各端末から端
末への暗号鍵を配布する光の波長は図４の表による。
【００４４】端末４４は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ１，λ２，λ３の光を端末４４に出力し波長λ
４，λ５，λ６の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−１と、主回線に伝送されている波
長λ４，λ５，λ６の光と端末４４から出力される波長
λ１，λ２，λ３の光を合波して主回線４１へ出力する
２入力１出力の光合波器４２−１を介し主回線４１に接
続されている。
波長λ１，λ２，λ３の光を端末４４に出力し波長λ
４，λ５，λ６の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−１と、主回線に伝送されている波
長λ４，λ５，λ６の光と端末４４から出力される波長
λ１，λ２，λ３の光を合波して主回線４１へ出力する
２入力１出力の光合波器４２−１を介し主回線４１に接
続されている。
【００４５】端末４５は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ１、λ４、λ５の光を端末４５に出力し波長λ
２，λ３，λ６の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−２と、主回線に伝送されている波
長λ２，λ３，λ６の光と端末１から出力される波長λ
１，λ４，λ５の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−２を介し主回線４１に接続
されている。
波長λ１、λ４、λ５の光を端末４５に出力し波長λ
２，λ３，λ６の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−２と、主回線に伝送されている波
長λ２，λ３，λ６の光と端末１から出力される波長λ
１，λ４，λ５の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−２を介し主回線４１に接続
されている。
【００４６】端末４６は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ２、λ５、λ６の光を端末４６に出力し波長λ
１、λ３、λ４の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−３と、主回線に伝送されている波
長λ１、λ３、λ４の光と端末１から出力される波長λ
２，λ５，λ６の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−３を介し主回線４１に接続
されている。
波長λ２、λ５、λ６の光を端末４６に出力し波長λ
１、λ３、λ４の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−３と、主回線に伝送されている波
長λ１、λ３、λ４の光と端末１から出力される波長λ
２，λ５，λ６の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−３を介し主回線４１に接続
されている。
【００４７】端末４７は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ３、λ５，λ６の光を端末４７に出力し波長λ
１，λ２，λ４の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−４と、主回線に伝送されている波
長λ１，λ２，λ４の光と端末１から出力される波長λ
３、λ５，λ６の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−４を介し主回線４１に接続
されている。
波長λ３、λ５，λ６の光を端末４７に出力し波長λ
１，λ２，λ４の光を主回線４１に出力する１入力２出
力型の光分波器４３−４と、主回線に伝送されている波
長λ１，λ２，λ４の光と端末１から出力される波長λ
３、λ５，λ６の光を合波して主回線４１へ出力する２
入力１出力の光合波器４２−４を介し主回線４１に接続
されている。
【００４８】図４の多ノード光回線網で量子暗号を端末
４４から端末４６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
４４から端末４６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
【００４９】端末４４は古典的通信で配布された量子状
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１へ伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１へ伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
【００５０】図４の多ノード光回線網においても端末４
４から端末４６への波長λ２の光子は端末４４から端末
４６への経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。この多ノード光回線網にお
いては光合成器が簡単に構成できるが、端末の台数が増
加すると端末の台数をｎとするとｎＣ２の数だけ波長を
用意しなければならない。
４から端末４６への波長λ２の光子は端末４４から端末
４６への経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。この多ノード光回線網にお
いては光合成器が簡単に構成できるが、端末の台数が増
加すると端末の台数をｎとするとｎＣ２の数だけ波長を
用意しなければならない。
【００５１】図５の多ノード光回線網は、環状に配置さ
れた主回線４１に端末４４，４５，４６，４７が接続さ
れ、各端末は主回線４１に配設された１入力２出力の光
分波器と２入力１出力の光合波器を介し端末と接続され
ている。主回線４１はλ１，λ２，λ３，λ４の波長の
光を伝送することができる。
れた主回線４１に端末４４，４５，４６，４７が接続さ
れ、各端末は主回線４１に配設された１入力２出力の光
分波器と２入力１出力の光合波器を介し端末と接続され
ている。主回線４１はλ１，λ２，λ３，λ４の波長の
光を伝送することができる。
【００５２】端末４４は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ４の光を端末４４に出力し波長λ１，λ２，λ３
を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器４３
−１と、主回線に伝送されている波長λ１，λ２，λ３
の光と端末２４から出力される波長λ１，λ２，λ３の
光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光合
波器４２−１を介し主回線４１に接続されている。
波長λ４の光を端末４４に出力し波長λ１，λ２，λ３
を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器４３
−１と、主回線に伝送されている波長λ１，λ２，λ３
の光と端末２４から出力される波長λ１，λ２，λ３の
光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光合
波器４２−１を介し主回線４１に接続されている。
【００５３】端末４５は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ１の光を端末４５に出力し波長λ２，λ３，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−２と、主回線に伝送されている波長λ２，λ３，
λ４の光と端末１から出力される波長λ２，λ３，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−２を介し主回線４１に接続されている。
波長λ１の光を端末４５に出力し波長λ２，λ３，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−２と、主回線に伝送されている波長λ２，λ３，
λ４の光と端末１から出力される波長λ２，λ３，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−２を介し主回線４１に接続されている。
【００５４】端末４６は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ２の光を端末４６に出力し波長λ１，λ３，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−３と、主回線に伝送されている波長λ１，λ３，
λ４の光と端末１から出力される波長λ１，λ３，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−３を介し主回線４１に接続されている。
波長λ２の光を端末４６に出力し波長λ１，λ３，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−３と、主回線に伝送されている波長λ１，λ３，
λ４の光と端末１から出力される波長λ１，λ３，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−３を介し主回線４１に接続されている。
【００５５】端末４７は主回線４１の信号を入力とし、
波長λ３の光を端末４７に出力し波長λ１，λ２，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−４と、主回線に伝送されている波長λ１，λ２，
λ４の光と端末１から出力される波長λ１，λ２，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−１を介し主回線４１に接続されている。
波長λ３の光を端末４７に出力し波長λ１，λ２，λ４
の光を主回線４１に出力する１入力２出力型の光分波器
４３−４と、主回線に伝送されている波長λ１，λ２，
λ４の光と端末１から出力される波長λ１，λ２，λ４
の光を合波して主回線４１へ出力する２入力１出力の光
合波器４２−１を介し主回線４１に接続されている。
【００５６】図５の多ノード光回線網で量子暗号を端末
４４から端末４６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
４４から端末４６に送る場合を例に量子暗号鍵の送付方
法を説明する。
【００５７】端末２４は古典的通信で配布された量子状
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
【００５８】図５の多ノード光回線網においても端末４
４から端末４６への波長λ２の光子は端末４４から端末
４６への経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。
４から端末４６への波長λ２の光子は端末４４から端末
４６への経路が１経路のみしか選択できないために経路
の途中で当該光子を盗聴すると、盗聴された光子の量子
状態を盗聴者は知らないため、１／２の確率で初期状態
と異なる光子の量子状態で回線に戻すために、受信者は
盗聴にあったことがわかる。
【００５９】図４の多ノード光回線網は端末４４，４
５，４６，４７の２つの端末を任意に選択し選択された
２者の間で量子暗号鍵の伝送が可能である。更に、異な
った波長の光子を用いるのであれば同時に複数の２者の
組の間での量子暗号の伝送も可能である。
５，４６，４７の２つの端末を任意に選択し選択された
２者の間で量子暗号鍵の伝送が可能である。更に、異な
った波長の光子を用いるのであれば同時に複数の２者の
組の間での量子暗号の伝送も可能である。
【００６０】次に、端末４４と端末４６及び端末４５と
端末４７の間での量子暗号の伝送を説明する。
端末４７の間での量子暗号の伝送を説明する。
【００６１】端末４４は古典的通信で配布された量子状
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
態の順に波長λ２の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−１の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ２の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−１からは波長λ２の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ２の光子は１入力２出力の光分波器４３−２で
波長λ２の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−２では波長λ２の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ２の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
【００６２】端末４５は古典的通信で配布された量子状
態の順に波長λ３の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−２の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ３の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−２からは波長λ３の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ３の光子は１入力２出力の光分波器４３−３で
波長λ３の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−３では波長λ３の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ３の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
態の順に波長λ３の光子に量子状態（例えば４量子の場
合、０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３
５度の各偏光状態の基底２）を与え２入力１出力の光合
波器４２−２の一方の入力端に出力する。このとき主回
線４１にはλ３の波長の光は伝送されてはおらず、２入
力１出力の光合波器４２−２からは波長λ３の光子のみ
が主回線４１を伝送される。主回線４１を伝送されてい
る波長λ３の光子は１入力２出力の光分波器４３−３で
波長λ３の光子は主回線４１へ出力され、２入力１出力
の光合成器４２−３では波長λ３の光子のみが主回線４
１へ出力される。この波長λ３の光子は１入力２出力の
波長分波器４３−３で端末４６にのみ出力される。
【００６３】図６を用いて２入力１出力の合波器の詳細
を説明する。図６は、図４の２入力１出力の合波器４２
−１の合波器の詳細を示している。合波器４２−２，４
２−３，４−４の詳細は省くが同様の考え方で形成でき
ることは言うまでもない。
を説明する。図６は、図４の２入力１出力の合波器４２
−１の合波器の詳細を示している。合波器４２−２，４
２−３，４−４の詳細は省くが同様の考え方で形成でき
ることは言うまでもない。
【００６４】さらに端末が増えた場合においても同様な
考えで合波器を設計することができる。
考えで合波器を設計することができる。
【００６５】主回線４１はλ１，λ２，λ３，λ４の波
長の光を伝送することができるが１入力２出力の光分波
器４３−１で主回線４１の波長λ３の光は端末４４に分
波されているために主回線４１には波長λ１，λ２，λ
３の光のみが伝送されている。波長λ１，λ２，λ３の
合波された光は１入力３出力の光分波器５１に入力され
波長λ１，λ２，λ３の光に分波される。端末４４の出
力端子から出力される波長λ１，λ２又はλ３の光は波
長λ１，λ２，λ３の光を分波する１入力３出力の光分
波器５２に入力され波長λ１，λ２，λ３に分波され
る。
長の光を伝送することができるが１入力２出力の光分波
器４３−１で主回線４１の波長λ３の光は端末４４に分
波されているために主回線４１には波長λ１，λ２，λ
３の光のみが伝送されている。波長λ１，λ２，λ３の
合波された光は１入力３出力の光分波器５１に入力され
波長λ１，λ２，λ３の光に分波される。端末４４の出
力端子から出力される波長λ１，λ２又はλ３の光は波
長λ１，λ２，λ３の光を分波する１入力３出力の光分
波器５２に入力され波長λ１，λ２，λ３に分波され
る。
【００６６】１入力３出力の光分波器５１と１入力３出
力の光分波器５２とによる分波された光は、波長λ１の
光は合成器５４により１本の回線に併せこまれ３入力１
出力の合波器５３に入力され、波長λ２の光は同様に合
成器５５、波長λ３の光は合成器５６により各々の波長
λ２，λ３毎に各１本の回路に併せこまれ、λ１の光同
様に３入力１出力の合波器５３に入力され、波長λ１，
λ２，λ３の合波された出力として主回線４１に出力さ
れる。
力の光分波器５２とによる分波された光は、波長λ１の
光は合成器５４により１本の回線に併せこまれ３入力１
出力の合波器５３に入力され、波長λ２の光は同様に合
成器５５、波長λ３の光は合成器５６により各々の波長
λ２，λ３毎に各１本の回路に併せこまれ、λ１の光同
様に３入力１出力の合波器５３に入力され、波長λ１，
λ２，λ３の合波された出力として主回線４１に出力さ
れる。
【００６７】図５の多ノード光回線網は２入力１出力の
合波器の構成が複雑になる代わりに波長は回線網に接続
されている端末の数だけ用意すれば良い。
合波器の構成が複雑になる代わりに波長は回線網に接続
されている端末の数だけ用意すれば良い。
【００６８】図７及び図８を用いてオンボード化された
量子暗号デコーダおよびエンコーダの構成と動作とを、
０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３５度
の各偏光状態の基底２からなる４量子の場合を例として
説明する。
量子暗号デコーダおよびエンコーダの構成と動作とを、
０度、９０度の各偏光状態の基底１、４５度、１３５度
の各偏光状態の基底２からなる４量子の場合を例として
説明する。
【００６９】図７は量子暗号エンコーダの構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００７０】量子暗号エンコーダは、量子鍵の古典的な
通信手段で確認された量子状態の順序を記憶する量子状
態順序記憶手段５５に記憶された量子状態に基づいて量
子状態発生手段５６から１個の光子に決められた量子状
態（偏光状態）をあたえ出力する。
通信手段で確認された量子状態の順序を記憶する量子状
態順序記憶手段５５に記憶された量子状態に基づいて量
子状態発生手段５６から１個の光子に決められた量子状
態（偏光状態）をあたえ出力する。
【００７１】図８は量子暗号デコーダの構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【００７２】量子暗号デコーダは、受信者側が設定した
量子状態（基底１又は２）の順序を記憶する量子測定順
序記憶手段５７と基底状態に基づいて入力された光子の
偏光状態を検出する検出手段（基底１の場合０度の偏光
か９０度の偏光かを測定する測定手段（図示せず）を切
り換えて入力された光子の量子状態（偏光状態）を測定
する量子状態計測手段と、測定された偏光状態を記憶す
る測定結果記憶手段５９からなっている。
量子状態（基底１又は２）の順序を記憶する量子測定順
序記憶手段５７と基底状態に基づいて入力された光子の
偏光状態を検出する検出手段（基底１の場合０度の偏光
か９０度の偏光かを測定する測定手段（図示せず）を切
り換えて入力された光子の量子状態（偏光状態）を測定
する量子状態計測手段と、測定された偏光状態を記憶す
る測定結果記憶手段５９からなっている。
【００７３】量子暗号鍵の配布が完了後、発信者から受
信者に送付した量子暗号鍵の量子状態（基底）の順番を
送付する。受信者はこの順番を量子状態順序記憶手段
（１）６０に記憶し、受信時に自ら決めた基底の順序
（量子計測順序記憶手段に記憶させた順序）と発信者か
ら送付された量子状態（基底）とを比較手段（１）６１
により比較し、一致したものを残し他は廃棄する。次
に、残した量子状態（基底）からランダムにサンプリン
グしサンプリングした基底状態の偏光状態を発信者から
受信し、サンプリングした箇所と受信した偏光状態を量
子状態順序記憶手段（２）６２に記憶させ、量子状態順
序記憶手段（２）６２の偏光状態と測定結果記憶手段５
９の偏光状態とを比較手段（２）で比較する。
信者に送付した量子暗号鍵の量子状態（基底）の順番を
送付する。受信者はこの順番を量子状態順序記憶手段
（１）６０に記憶し、受信時に自ら決めた基底の順序
（量子計測順序記憶手段に記憶させた順序）と発信者か
ら送付された量子状態（基底）とを比較手段（１）６１
により比較し、一致したものを残し他は廃棄する。次
に、残した量子状態（基底）からランダムにサンプリン
グしサンプリングした基底状態の偏光状態を発信者から
受信し、サンプリングした箇所と受信した偏光状態を量
子状態順序記憶手段（２）６２に記憶させ、量子状態順
序記憶手段（２）６２の偏光状態と測定結果記憶手段５
９の偏光状態とを比較手段（２）で比較する。
【００７４】比較の結果を判定手段６４で判定する。
【００７５】通常不一致が１５％以下の場合は盗聴がな
かったとする。
かったとする。
【００７６】尚、判定方法は完全一致以外にも前半部が
一致し、後半部が不一致の場合前半部のみを用いる等の
判定方法がある。
一致し、後半部が不一致の場合前半部のみを用いる等の
判定方法がある。
【００７７】従って、本発明の方法は、多ノードネット
ワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有で
きるという、従来技術にない特徴を備えている。
ワーク上の任意の二者間で共通鍵暗号の秘密鍵を共有で
きるという、従来技術にない特徴を備えている。
【００７８】以上の実施例においては、光回線交換の方
法として、ＡＷＧを用いた場合について説明したがＡＷ
Ｇの代わりにマイクロマシン技術を応用した光マイクロ
・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）スイ
ッチ、バブル・スイッチや熱・光スイッチ、非線形光学
スイッチを用いてもかまわない。
法として、ＡＷＧを用いた場合について説明したがＡＷ
Ｇの代わりにマイクロマシン技術を応用した光マイクロ
・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）スイ
ッチ、バブル・スイッチや熱・光スイッチ、非線形光学
スイッチを用いてもかまわない。
【００７９】多ノードネットワークは本実施例に限るも
のではなく、ＡＷＧも１入力２出力以外の形態もあり配
置を工夫することでネットワークに接続された全ての端
末を送信者とすることも可能である。
のではなく、ＡＷＧも１入力２出力以外の形態もあり配
置を工夫することでネットワークに接続された全ての端
末を送信者とすることも可能である。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多ノードネットワーク上の任意の二者間で無条件に安全
に共通鍵暗号の秘密鍵を共有できる。
多ノードネットワーク上の任意の二者間で無条件に安全
に共通鍵暗号の秘密鍵を共有できる。
【図１】 本発明の一実施形態に係るの構成と動作とを
説明するための図。
説明するための図。
【図２】 本発明の方法における送受信ノードの構成例
を説明するための図。
を説明するための図。
【図３】本発明の第１の実施例を示す図
【図４】本発明の第２の実施例を示す図
【図５】本発明の第２の実施例の他の形態を示す図
【図６】本発明の第２の実施例の他の形態の２入力１出
力合波器の詳細図
力合波器の詳細図
【図７】 量子暗号エンコーダの構成を示す図
【図８】 量子暗号デコーダーの構成を示す図
【図９】 従来の量子暗号鍵を送付する回線の概念図
１ 送信者
２ 受信者１
３ 受信者２
４ 受信者３
５ 光合・分波器
６ 光合・分波器
７ 光合・分波器
８ 光合・分波器
９ 支線光ファイバー
１０ 幹線光ファイバー
１１ 支線光ファイバー
１２ 支線光ファイバー
１３ 支線光ファイバー
１４ 単一光子パルス時系列
３１，４１ 主回線
２−１，２−２，４２−１，４２−２，４２−３，４２
−４ ２入力１出力の合波器 ３−１、３−２，３−３、４３−１，４３−２，４３−
３，４３−４ １入力２出力分波器 ４１、４２ １入力３出力の光分波器 ４３ ３入力１出力の光分波器 ３４、３５，３６，３７、４４，４５，４６，４７ 端
末 ５１、５２ １入力３出力の光分波器 ５３ ３入力１出力の光分波器 ５４，５５，５６ 合成器 ６５ 量子状態記憶手段 ６６ 量子状態発生手段 ６７ 量子状態記憶手段 ６８ 量子状態計測手段 ６９ 比較手段 ７０ 測定結果記憶手段 ７１ 判定手段
−４ ２入力１出力の合波器 ３−１、３−２，３−３、４３−１，４３−２，４３−
３，４３−４ １入力２出力分波器 ４１、４２ １入力３出力の光分波器 ４３ ３入力１出力の光分波器 ３４、３５，３６，３７、４４，４５，４６，４７ 端
末 ５１、５２ １入力３出力の光分波器 ５３ ３入力１出力の光分波器 ５４，５５，５６ 合成器 ６５ 量子状態記憶手段 ６６ 量子状態発生手段 ６７ 量子状態記憶手段 ６８ 量子状態計測手段 ６９ 比較手段 ７０ 測定結果記憶手段 ７１ 判定手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｂ 10/152 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｅ
10/20 Ｚ
Ｈ０４Ｊ 14/00
14/02
Ｈ０４Ｌ 9/38
Ｆターム(参考） 5J104 AA04 AA05 AA16 EA04 EA16
NA02
5K002 AA02 AA04 CA14 DA02 DA09
DA10 DA11
Claims (10)
- 【請求項１】 共通鍵暗号の秘密鍵を送る複数のノ−ド
を有する回線であって、 前記回線には３以上の端末が前記ノードを介して接続さ
れ、 前記ノードは前記端末から送付される信号光を前記回線
を経由して前記端末へその量子状態を乱すことなく伝送
し、 前記３以上の端末から選択された２つの端末間でのみ信
号光が送付されることを特徴とする複数のノードを有す
る回線。前記量子暗号鍵を送付する光子の波長の光子の
経路が前記複数のノードを有する回線の中の１経路のみ
が選択される事を特徴とする複数のノードを有する回
線。 - 【請求項２】 前記選択された２つの端末は、前記信号
光の波長により前記選択される２つの端末が決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の複数のノードを有す
る回線。 - 【請求項３】 前記ノードが受動的波長依存分波素子と
受動的波長依存合波素子からなることを特徴とする請求
項１または２に記載の複数のノードを有する回線。 - 【請求項４】 送信者から送信された信号光の量子状態
を、前記回線を介し受信者が受信するに際し、受信者が
決定した信号光の第１の量子状態の順序を記憶する第一
の量子状態記憶手段と前記第一の量子状態記憶手段に記
憶された信号光の第１の量子状態にあわせて前記信号光
の第２の量子状態を計測する量子状態計測手段と、前記
計測手段により計測された信号光の第２の量子状態とを
記憶する第二の量子状態記憶手段と、 前記信号光の受信が完了後に前記発信者から送付される
前記信号光の第１の量子状態を記憶する第三の量子状態
記憶手段と、 前記第一の量子状態記憶手段に記憶された受信者の第１
の量子状態と前記第三の量子状態記憶手段に記憶された
送信者の第１の量子状態を比較する第１の比較手段と、 前記比較の結果、前記第一の量子状態記憶手段の送信者
の第１の量子状態と前記第三の量子状態記憶手段の受信
者の第１の量子状態が一致する箇所に対応する測定結果
の第２の量子状態を記憶する第四の量子状態記憶手段
と、 第四の量子状態記憶手段の記録からランダムにサンプリ
ングされた第２の量子状態の記録と前記第三の量子状態
記憶手段に記憶された対応する位置の送信者の第１の量
子状態の記録を比較する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段で比較された結果を判定する判定手
段とを有することを特徴とする量子暗号装置。 - 【請求項５】 信号光に量子状態を変調する量子状態変
調手段と変調した量子状態を記録する手段と、前記量子
状態を変調された信号光を回線に送信する手段と、変調
した量子状態の基底（第一の量子状態）および一部の信
号光の量子状態（第二の量子状態）を受信者に報告する
手段を有することを特徴とする量子暗号装置。 - 【請求項６】 送信者から送信された信号光の量子状態
を、前記回線を介し受信者が受信するに際し、受信者が
決定した信号光の第１の量子状態の順序を記憶する第一
の量子状態記憶手段と前記第一の量子状態記憶手段に記
憶された信号光の第１の量子状態にあわせて前記信号光
の第２の量子状態を計測する量子状態計測手段と、前記
計測手段により計測された信号光の第２の量子状態とを
記憶する第二の量子状態記憶手段と、 前記信号光の受信が完了後に前記発信者から送付される
前記信号光の第１の量子状態を記憶する第三の量子状態
記憶手段と、 前記第一の量子状態記憶手段に記憶された受信者の第１
の量子状態と前記第三の量子状態記憶手段に記憶された
送信者の第１の量子状態を比較する第１の比較手段と、 前記比較の結果、前記第一の量子状態記憶手段の送信者
の第１の量子状態と前記第三の量子状態記憶手段の受信
者の第１の量子状態が一致する箇所に対応する測定結果
の第２の量子状態を記憶する第四の量子状態記憶手段
と、 第四の量子状態記憶手段の記録からランダムにサンプリ
ングされた第２の量子状態の記録と前記第三の量子状態
記憶手段に記憶された対応する位置の送信者の第１の量
子状態の記録を比較する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段で比較された結果を判定する判定手
段と、受信者に第２の量子状態記憶手段に記憶された量
子状態にあわせて信号光に量子状態を変調する量子状態
変調手段と前記量子状態を変調された前記信号光を回線
に出力する手段とを有することを特徴とする量子暗号装
置。 - 【請求項７】 送信者が、直交する２つの量子力学的状
態に１ビットのデータを対応させることにより信号を変
調した光子の時系列を量子チャネルを通じて受信者に伝
送し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルにお
ける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子力
学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法が
合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果か
ら鍵として使用するビット値を共有し、古典チャネルに
おける第二の古典情報交換により共有したビット値の間
引き照合を行うことにより盗聴の有無を確認する、量子
暗号法を用いた二者間における鍵配布方法において、複
数の受信者が量子チャネルを共有し、送信者の制御に基
づき量子チャネルを交換することにより、鍵を共有すべ
き受信者を選択することを特徴とする量子暗号を用いた
鍵配布方法。 - 【請求項８】 量子相関を有する２つの光子からなるキ
ャリアの時系列の各々を量子チャネルを通じて二者に分
配し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルにお
ける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子力
学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法が
合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果か
ら量子相関を利用して鍵として使用するビット値を共有
し、古典チャネルにおける第二の古典情報交換により共
有したビット値の間引き照合を行うことにより盗聴の有
無を確認する、量子暗号法を用いた二者間における鍵配
布方法において、複数の受信者が量子チャネルを共有
し、送信者の制御に基づき量子チャネルを交換すること
により、鍵を共有すべき受信者を選択することを特徴と
する量子暗号を用いた鍵配布方法。 - 【請求項９】 送信者が、直交する２つの量子力学的状
態に１ビットのデータを対応させることにより信号を変
調した光子の時系列を量子チャネルを通じて受信者に伝
送し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルにお
ける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子力
学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法が
合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果か
ら鍵として使用するビット値を共有し、古典チャネルに
おける第二の古典情報交換により共有したビット値の間
引き照合を行うことにより盗聴の有無を確認する、量子
暗号法を用いた二者間における鍵配布方法において、 複数の受信者が量子チャネルを共有し、送信者の送信す
る光子の波長の制御に基づき量子チャネルを交換するこ
とにより、鍵を共有すべき受信者を選択することを特徴
とする量子暗号を用いた鍵配布方法。 - 【請求項１０】 量子相関を有する２つの光子からなる
キャリアの時系列の各々を量子チャネルを通じて二者に
分配し、古典的な信号を伝送する古典的公開チャネルに
おける第一の古典情報交換によりキャリア時系列の量子
力学的状態に対する二者の測定方法を照合し、測定方法
が合致した系列に対するその量子力学的状態の測定結果
から量子相関を利用して鍵として使用するビット値を共
有し、古典チャネルにおける第二の古典情報交換により
共有したビット値の間引き照合を行うことにより盗聴の
有無を確認する、量子暗号法を用いた二者間における鍵
配布方法において、 複数の受信者が量子チャネルを共有し、送信者の送信す
る光子の波長の制御に基づき量子チャネルを交換するこ
とにより、鍵を共有すべき受信者を選択することを特徴
とする量子暗号を用いた鍵配布方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198389A JP2003018144A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置 |
| US10/184,371 US20030002674A1 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | Quantum cryptography multi-node network system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198389A JP2003018144A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018144A true JP2003018144A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19035849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001198389A Pending JP2003018144A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030002674A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003018144A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286485A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Sony Corp | 量子暗号通信方法、および量子暗号通信装置 |
| JP2006229608A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Fujitsu Ltd | 秘密鍵配送システムおよび秘密鍵配送方法 |
| US7178277B2 (en) | 2003-10-10 | 2007-02-20 | Nec Corporation | Quantum cryptography communication system and quantum cryptography key distributing method used in the same |
| JPWO2006006231A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2008-04-24 | 三菱電機株式会社 | 光子検出装置および光通信システム |
| JP2008541660A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | 量子情報のマルチチャネル伝送 |
| JP2009509367A (ja) * | 2005-09-19 | 2009-03-05 | ザ チャイニーズ ユニバーシティー オブ ホンコン | Ｗｄｍリンク上の量子鍵配布システムおよび方法 |
| JP2009542129A (ja) * | 2006-07-03 | 2009-11-26 | オーストリアン・リサーチ・センターズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング−アーエルツェー | 量子暗号リンクネットワーク用節点装置及び該節点装置用節点モジュール |
| JP2011510582A (ja) * | 2008-01-25 | 2011-03-31 | キネテイツク・リミテツド | 量子暗号装置 |
| JP2013013073A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-17 | Toshiba Corp | 量子通信システム |
| JP2016072666A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 沖電気工業株式会社 | 多端末量子鍵配送システム |
| US11968298B2 (en) | 2019-10-18 | 2024-04-23 | The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology | Systems and methods for quantum-secured, private-preserving computations |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324647B1 (en) | 2000-10-23 | 2008-01-29 | Bbn Technologies Corp. | Quantum cryptographic key distribution networks with untrusted switches |
| US20090182542A9 (en) * | 2001-12-22 | 2009-07-16 | Hilton Jeremy P | Hybrid classical-quantum computer architecture for molecular modeling |
| US7403623B2 (en) * | 2002-07-05 | 2008-07-22 | Universite Libre De Bruxelles | High-rate quantum key distribution scheme relying on continuously phase and amplitude-modulated coherent light pulses |
| US7457416B1 (en) * | 2002-07-17 | 2008-11-25 | Bbn Technologies Corp. | Key distribution center for quantum cryptographic key distribution networks |
| AT412932B (de) * | 2002-11-22 | 2005-08-25 | Arc Seibersdorf Res Gmbh | Kommunikationssystem mit quantenkryptographie |
| US7460670B1 (en) * | 2002-12-20 | 2008-12-02 | Bbn Technologies Corp. | Systems and methods for managing quantum cryptographic networks |
| US7236597B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-06-26 | Bbn Technologies Corp. | Key transport in quantum cryptographic networks |
| US20060018475A1 (en) * | 2003-02-07 | 2006-01-26 | Magiq Technologies, Inc. | Kd systems with robust timing |
| US7441267B1 (en) * | 2003-03-19 | 2008-10-21 | Bbn Technologies Corp. | Method and apparatus for controlling the flow of data across a network interface |
| US7392378B1 (en) * | 2003-03-19 | 2008-06-24 | Verizon Corporate Services Group Inc. | Method and apparatus for routing data traffic in a cryptographically-protected network |
| US7430295B1 (en) | 2003-03-21 | 2008-09-30 | Bbn Technologies Corp. | Simple untrusted network for quantum cryptography |
| US7706535B1 (en) | 2003-03-21 | 2010-04-27 | Bbn Technologies Corp. | Systems and methods for implementing routing protocols and algorithms for quantum cryptographic key transport |
| CN101447835A (zh) | 2003-07-08 | 2009-06-03 | 中国科学技术大学 | 量子网络寻址方法 |
| JP4604045B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2010-12-22 | マジック テクノロジーズ，インコーポレーテッド | 古典的なビット暗号化を有するｑｋｄ |
| US7515716B1 (en) | 2004-02-26 | 2009-04-07 | Bbn Technologies Corp. | Systems and methods for reserving cryptographic key material |
| US7697693B1 (en) * | 2004-03-09 | 2010-04-13 | Bbn Technologies Corp. | Quantum cryptography with multi-party randomness |
| KR100596404B1 (ko) * | 2004-04-13 | 2006-07-03 | 한국전자통신연구원 | 다자간 또는 다그룹사이의 양자 키 분배 방법 |
| US7747023B2 (en) * | 2004-05-25 | 2010-06-29 | Felix Bussieres | Multi-user quantum cryptography method and system using wavelength division multiplexing |
| US20100021181A1 (en) * | 2004-06-08 | 2010-01-28 | Sy Foguel | Device, System, and Method of Communication Using Path State Modulation |
| DE602004027846D1 (de) * | 2004-07-29 | 2010-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | Plazierungsstatus-verwaltungssystem, funketiketten-lesevorrichtung und verwaltungsvorrichtung |
| WO2006074153A2 (en) * | 2005-01-03 | 2006-07-13 | Magiq Technologies, Inc. | Single-particle quantum-enhanced secret sharing |
| US7809268B2 (en) * | 2006-03-13 | 2010-10-05 | Cisco Technology, Inc. | Integrated optical service channel and quantum key distribution channel |
| JP2007288694A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Corp | 秘匿通信システムおよびチャネル制御方法 |
| GB2470069A (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | Hewlett Packard Development Co | Quantum Repeater and System and Method for Creating Extended Entanglements |
| GB2471470A (en) | 2009-06-30 | 2011-01-05 | Hewlett Packard Development Co | Quantum repeater and system and method for creating extended entanglements utilising cyclic synchronised control signals at repeater relay nodes |
| KR101351012B1 (ko) * | 2009-12-18 | 2014-01-10 | 한국전자통신연구원 | 다자간 양자 통신에서의 사용자 인증 방법 및 장치 |
| JP6426477B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2018-11-21 | 株式会社東芝 | 通信装置、通信システムおよびプログラム |
| GB2542751B (en) * | 2015-07-02 | 2021-08-18 | Kent Adrian | Future position commitment |
| CN112217637B (zh) * | 2016-11-04 | 2024-03-15 | 华为技术有限公司 | 一种基于集中管理与控制网络的量子密钥中继方法和装置 |
| US10855454B1 (en) | 2018-03-09 | 2020-12-01 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for quantum session authentication |
| US10728029B1 (en) | 2018-03-09 | 2020-07-28 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for multi-server quantum session authentication |
| US10812258B1 (en) | 2018-03-09 | 2020-10-20 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for quantum session authentication |
| US11025416B1 (en) | 2018-03-09 | 2021-06-01 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for quantum session authentication |
| US11343087B1 (en) | 2018-03-09 | 2022-05-24 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for server-side quantum session authentication |
| US11095439B1 (en) * | 2018-08-20 | 2021-08-17 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for centralized quantum session authentication |
| US10506312B1 (en) | 2018-08-20 | 2019-12-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Optical networking with hybrid optical vortices |
| US10540146B1 (en) | 2018-08-20 | 2020-01-21 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for single chip quantum random number generation |
| US11240013B1 (en) | 2018-08-20 | 2022-02-01 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for passive quantum session authentication |
| US11190349B1 (en) | 2018-08-20 | 2021-11-30 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for providing randomness-as-a-service |
| US10855453B1 (en) | 2018-08-20 | 2020-12-01 | Wells Fargo Bank, N.A. | Systems and methods for time-bin quantum session authentication |
| CN109379139B (zh) * | 2018-11-07 | 2021-10-01 | 上海循态信息科技有限公司 | 星型连续变量量子密钥分发网络及其方法、介质 |
| US11228431B2 (en) * | 2019-09-20 | 2022-01-18 | General Electric Company | Communication systems and methods for authenticating data packets within network flow |
| US11329730B2 (en) | 2019-09-26 | 2022-05-10 | Eagle Technology, Llc | Quantum communication system having time to frequency conversion and associated methods |
| US11418330B2 (en) | 2019-10-21 | 2022-08-16 | Eagle Technology, Llc | Quantum communication system that switches between quantum key distribution (QKD) protocols and associated methods |
| US11240018B2 (en) | 2019-10-30 | 2022-02-01 | Eagle Technology, Llc | Quantum communications system having quantum key distribution and using a talbot effect image position and associated methods |
| US11082216B2 (en) | 2019-10-30 | 2021-08-03 | Eagle Technology, Llc | Quantum communication system having quantum key distribution and using a midpoint of the talbot effect image position and associated methods |
| US11050559B2 (en) * | 2019-11-19 | 2021-06-29 | Eagle Technology, Llc | Quantum communications system using Talbot effect image position and associated methods |
| US11558123B2 (en) | 2021-02-19 | 2023-01-17 | Eagle Technology, Llc | Quantum communications system having stabilized quantum communications channel and associated methods |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256130A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光環状網 |
| JPH08505019A (ja) * | 1992-12-24 | 1996-05-28 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用したキー分配用システムおよび方法 |
| JPH09502321A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用するキー配送システムおよび方法 |
| JPH09502322A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗合化システムおよび方法 |
| JPH09502323A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号法を使用したキー分配方法 |
| JPH09502320A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用する多元接続ネットワークにおけるキー配送 |
| JP2000286841A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Nec Corp | 量子暗号を用いた鍵配布方法 |
| JP2001168842A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長多重分配選択型ネットワークおよびそれに用いるネットワーク機器 |
| JP2003018094A (ja) * | 2001-04-25 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光信号出力装置、光信号伝送システム及び光信号伝送方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4987567A (en) * | 1988-11-21 | 1991-01-22 | Gte Laboratories Incorporated | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer and demultiplexer/remultiplexer |
| US5307410A (en) * | 1993-05-25 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Interferometric quantum cryptographic key distribution system |
| US6314189B1 (en) * | 1997-10-02 | 2001-11-06 | Akio Motoyoshi | Method and apparatus for quantum communication |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001198389A patent/JP2003018144A/ja active Pending
-
2002
- 2002-06-28 US US10/184,371 patent/US20030002674A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256130A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光環状網 |
| JPH08505019A (ja) * | 1992-12-24 | 1996-05-28 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用したキー分配用システムおよび方法 |
| JPH09502321A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用するキー配送システムおよび方法 |
| JPH09502322A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗合化システムおよび方法 |
| JPH09502323A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号法を使用したキー分配方法 |
| JPH09502320A (ja) * | 1993-09-09 | 1997-03-04 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 量子暗号を使用する多元接続ネットワークにおけるキー配送 |
| JP2000286841A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Nec Corp | 量子暗号を用いた鍵配布方法 |
| JP2001168842A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長多重分配選択型ネットワークおよびそれに用いるネットワーク機器 |
| JP2003018094A (ja) * | 2001-04-25 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光信号出力装置、光信号伝送システム及び光信号伝送方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7178277B2 (en) | 2003-10-10 | 2007-02-20 | Nec Corporation | Quantum cryptography communication system and quantum cryptography key distributing method used in the same |
| JP2005286485A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Sony Corp | 量子暗号通信方法、および量子暗号通信装置 |
| JPWO2006006231A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2008-04-24 | 三菱電機株式会社 | 光子検出装置および光通信システム |
| JP4695594B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 光子検出装置および光通信システム |
| JP2006229608A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Fujitsu Ltd | 秘密鍵配送システムおよび秘密鍵配送方法 |
| JP4504833B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2010-07-14 | 富士通株式会社 | 秘密鍵配送システム |
| JP2008541660A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | 量子情報のマルチチャネル伝送 |
| US8050566B2 (en) | 2005-09-19 | 2011-11-01 | The Chinese University Of Hong Kong | System and methods for quantum key distribution over WDM links |
| JP2009509367A (ja) * | 2005-09-19 | 2009-03-05 | ザ チャイニーズ ユニバーシティー オブ ホンコン | Ｗｄｍリンク上の量子鍵配布システムおよび方法 |
| JP2009542129A (ja) * | 2006-07-03 | 2009-11-26 | オーストリアン・リサーチ・センターズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング−アーエルツェー | 量子暗号リンクネットワーク用節点装置及び該節点装置用節点モジュール |
| JP2011510582A (ja) * | 2008-01-25 | 2011-03-31 | キネテイツク・リミテツド | 量子暗号装置 |
| JP2013013073A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-17 | Toshiba Corp | 量子通信システム |
| US9401766B2 (en) | 2011-06-17 | 2016-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Quantum communication network |
| JP2016072666A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 沖電気工業株式会社 | 多端末量子鍵配送システム |
| US11968298B2 (en) | 2019-10-18 | 2024-04-23 | The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology | Systems and methods for quantum-secured, private-preserving computations |
| JP7488892B2 (ja) | 2019-10-18 | 2024-05-22 | ザ トラスティーズ オブ ザ スティーブンズ インスティテュート オブ テクノロジー | 量子的に安全が保障されたプライベート保護計算のためのシステムと方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030002674A1 (en) | 2003-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003018144A (ja) | 量子暗号多ノードネットワーク及び多ノードネットワーク上の鍵配布方法及び量子暗号装置 | |
| US7457416B1 (en) | Key distribution center for quantum cryptographic key distribution networks | |
| EP1848142B1 (en) | Secret communications system and channel control method | |
| US7747023B2 (en) | Multi-user quantum cryptography method and system using wavelength division multiplexing | |
| EP2248318B1 (en) | Network having quantum key distribution | |
| Weinfurter | Experimental Bell-state analysis | |
| US8885828B2 (en) | Multi-community network with quantum key distribution | |
| KR100596404B1 (ko) | 다자간 또는 다그룹사이의 양자 키 분배 방법 | |
| US8170211B2 (en) | Hub device for a network comprising quantum cryptographic connections and node module for said hub device | |
| JP5146681B2 (ja) | 量子暗号伝送システムおよび光回路 | |
| US20080137858A1 (en) | Single-channel transmission of qubits and classical bits over an optical telecommunications network | |
| WO2004105289A2 (en) | Methods and systems for high-data-rate quantum cryptography | |
| WO2006074151A2 (en) | Secure use of a single single-photon detector in a qkd system | |
| WO2007036013A1 (en) | Any-point-to-any-point ('ap2ap') quantum key distribution protocol for optical ring network | |
| US20130347112A1 (en) | Method for a fine optical line monitoring in communication lines through qkd systems | |
| WO2005046114A2 (en) | Coherent-states based quantum data-encryption through optically-amplified wdm communication networks | |
| RU2661287C1 (ru) | Способ передачи ключа шифрования/расшифрования по волоконно-оптической линии неограниченной длины | |
| CN101401349A (zh) | 量子密码传输系统以及光路 | |
| JPH11234265A (ja) | 情報セキュリティ通信装置および方法 | |
| Al-Janabi | Quantum Cryptographic Key Distribution in Optical Communication Networks | |
| An | Secure direct message exchange based on simultaneous usage of two different degrees of freedom | |
| da Lio | High-dimensional and multiplexed schemes for fiber-based quantum key distribution protocols. | |
| Corndorf et al. | Data encryption over an inline-amplified 200-km-long WDM line using coherent-state quantum cryptography | |
| Al-darwbi et al. | DGL22: A practical Quantum key distribution | |
| Alshowkan | Deterministic and Efficient Three-Party Quantum Key Distribution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050317 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |