التوزيع الكمي للمفتاح (Quantum key distribution) يستخدم ميكانيكا الكم لضمان امنية الاتصالات ويمكن الطرفين من مشاركة مفتاح عشوائي سري معرف لهما فقط. ويمكن استخدامه تشفير وفك تشفير الرسائل. ويطلق على التوزيع الكمي للمفتاح خطأُ (التشفير الكمي).
القدرة المميزة والفريدة للتوزيع الكمي هي قدرة الطرفين على معرفة وجود طرف ثالث يحاول الحصول على المفتاح, تلك النتيجة المستخلصة من اساسيات ميكانيكا الكم. لأن الشخص الذي يتنصت على النظام ويحاول معرفة المفتاح لابد له من طريقة لقياس طول المفتاح او اي معلومات تتعلق به مما سيقوده للقيام بأفعال معينة تكشف وجوده.
بواسطة استخدام التراكبات الكمية او التشابكات الكمية وبواسطة تمرير المعلومات بحالات كمية يمكن للنظام بواسطتها ان يميز وجود شخص متنصت (طرف ثالث).
إذا كانت درجة التنصت دون الحد الحرج (Threshold) فإن المتنصت لن يكون قادرا على الحصول على المعلومات ولن يكون قادرا على تمييز اي خصائص للمفتاح المستخدم.
إن امنية التوزيع الكمي للمفتاح تعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم. بخلاف الطريقة التقليدية لتوزيع المفتاح التي تعتمد على التعقيد الرياضي ولا يمكن ان يعطي أي ضمان لكشف الطرف الثالث (المتجسس).
التشفير الكمي للمفتاح يستخدم فقط لتوزيع المفتاح لا لتمرير اي رسالة او اي نوع من البيانات. ويمكن ان يتم استخدام طريقة توزيع المفتاح هذه مع اي معادلة لتشفير الرسائل التي يمكن نقلها بواسطة أي نوع من قنوات النقل الاعتيادية.
BB84
احدى طرق توزيع المفتاح العشوائي عن طريق ميكانيكا الكم هي طريقة بي بي 84 يرتبط فيها المستلم والمستقبل عبر قناة اتصال كمية (quantum communication channel) كأن تكون سلكا ضوئيا (Fiber Optic wire) او مساحة مفتوحة عن طريق البث اللاسلكي إذ تتلخص طريقة كشف الطرف الثالث المتجسس عن طريق تدخله مع أحد الطرفين.
ثم يقوم احد الطرفين بإرسال المفتاح الذي تم تكوينه عشوائيا من (الاصفار والاحاد) بدرجات استقطاب مختلفة (90, 45, 135…الخ) ويتم معرفة اي تدخل او تجسس عن طريق معرفة التغير في درجات الاستقطاب التي يتفق عليها طرفي الاتصال في حين يبقى المفتاح عشوائيا. ولا تستخدم طريقة بي بي 84 الا لهذا الغرض. إنها ليست طريقة لتشفير البيانات او اخفاءها, بل هي فقط طريقة لتوزيع المفاتيح بين طرفي الاتصال وكشف الطرف الثالث بطريقة كمية لا رياضية.
by : Omar Merivan
