Original title: Kvantová distribuce klíčů přes optickou vláknovou infrastrukturu
Translated title: Quantum key distribution over optical fibre infrastructure
Authors: Klíčník, Ondřej ; Horváth, Tomáš (referee) ; Münster, Petr (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2021
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Cílem této bakalářské práce je vytvoření uceleného pohledu na současné technologie kvantové distribuce klíčů (QKD) po optickém vlákně, v teoretické rovině tedy zcela bezpečné výměny klíčů. Práci lze rozdělit na část teoretickou a praktickou. Teoretická část osvětluje důvody použití těchto systémů a základy kvantové mechaniky potřebné pro pochopení funkce jednotlivých QKD protokolů. Dále jsou popsány principy fungování jak daných protokolů, tak souvisejících služeb, jako je postkvantová kryptografie (PQC) a kvantové generování čísel (QRNG). Poslední kapitola se věnuje architektuře QKD sítí a popisuje současné standardy QKD komunikací. V praktické části je provedena detailní analýza komerčně dostupných zařízení. Následně jsou předvedeny výsledky simulací vybraných QKD protokolů a je navržen, sestaven a otestován vlastní QKD polygon. The aim of this bachelor thesis is to create a comprehensive view of the current technology of quantum key distribution (QKD) over optical fiber, in theoretical terms, a completely secure key exchange. The thesis can be divided into theoretical and practical parts. The theoretical part illuminates the reasons for the use of these systems and the fundamentals of quantum mechanics needed to understand the function of individual QKD protocols. Furthermore, the principles of operation of both the protocols and related services such as post-quantum cryptography (PQC) and quantum number generation (QRNG) are described. The last chapter is devoted to the architecture of QKD networks and describes current standards for QKD communications. In the practical part, a detailed analysis of commercially available devices is performed. Subsequently, simulation results of selected QKD protocols are presented and a custom QKD polygon is designed, built and tested.
Keywords: Clavis3; commercial QKD system; CV-QKD; DV-QKD; ETSI Key Delivery API; post-quantum cryptography (PQC); post-quantum era; QKD network (QKDN); QKD polygon; QKD protocol simulation; quantum key distribution (QKD); quantum mechanics; quantum random number generator (QRNG); QVPN; Clavis3; CV-QKD; DV-QKD; ETSI Key Delivery API; komerční systém QKD; kvantová distribuce klíčů (QKD); kvantová mechanika; kvantové generování čísel (QRNG); postkvantová kryptografie (PQC); postkvantová éra; QKD polygon; QKD síť (QKDN); QVPN; simulace QKD protokolů

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/197922

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-548729


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses