|
|
Security Analysis of a Commercial Quantum Key Distribution System
Klíčník, Ondřej ; Münster, Petr
This research paper investigates the practical challenges in implementing Quantum Key Distribution (QKD) systems, focusing on bridging the gap between theoretical security guarantees and the complexities of real-world deployment. It emphasizes the importance of addressing system vulnerabilities, enhancing protocol integrity, and ensuring robust security measures to advance the reliability and effectiveness of quantum communication technologies.
|
|
|
Demonstrační kit pro optovláknový senzorický systém
Beránek, Karel ; Klíčník, Ondřej (oponent) ; Dejdar, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a~realizací demonstračního kitu pro optovláknový senzorický systém. Práce obsahuje teoretický rozbor optických jevů, jako je polarizace, disperze a~interference, které jsou klíčové pro pochopení principů fungování optovláknových senzorů. Navržený senzorický systém zahrnuje Machův-Zehnderův interferometr, vývojový kit UP-Board, externí 24bitovou zvukovou kartu a~dotykový displej. Praktická část práce se zaměřuje na konstrukci krytu pomocí 3D tisku, integraci jednotlivých komponent, návrh vlastní aplikace a~testování systému. Výsledky této práce přispívají k rozvoji znalostí v~oblasti optovláknových senzorů a~mohou být využity v~akademickém i průmyslovém prostředí.
|
|
|
Laboratorní úloha – Kvantová distribuce klíčů založená na polarizaci
Poláková, Sylva ; Münster, Petr (oponent) ; Klíčník, Ondřej (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na detailní rozbor problematiky kvantové distribuce klíčů (QKD) se zaměřením na jednosměrné prepare-and-measure protokoly s diskrétní proměnnou (DV-QKD) a polarizačním kódováním. Práce se člení na část teoretickou a praktickou. V úvodní teoretické části práce je poskytnut komplexní přehled o polarizaci jako zásadním fyzikálním jevu, který je nezbytný pro pochopení fungování QKD protokolů. Jsou rozebrány různé aspekty polarizace, včetně Jonesových vektorů, Stokesových parametrů a Poincarého koule. Další část se věnuje základům kvantové mechaniky s důrazem na qubit a reprezentaci kvantových stavů. Dále práce přechází k samotné kvantové distribuci klíčů, kde jsou vysvětleny základní principy QKD, a rovněž jsou zde analyzovány nejvýznamnější protokoly. Práce obsahuje i rešerši aktuálně platných standardů. V praktické části je navržena laboratorní úloha, která má za cíl demonstrovat význam polarizace v kontextu QKD protokolů.
|
|
|
Laboratory exercises: Dispersion in optical fibers
Bilek, Maroš ; Klíčník, Ondřej (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
This thesis first addresses the theoretical analysis of optical fiber transmissions with a focus on the dispersions occurring in optical fibers. Chromatic and polarization mode dispersion are described in detail, including their origin, impact on the transmitted signal, and measurement methods. Based on the theoretical analysis of measurement methods, two were selected for application in the practical part of the thesis, specifically for designing measuring setups for laboratory exercises. The designed setups were practically implemented on several types of fibers with different lengths. The measured values corresponded with predicted theoretical values and met the limit values of the tested fibers. The main output of this thesis consists of two laboratory exercises focused on chromatic dispersion and polarization mode dispersion. These laboratory exercise designs include a brief theoretical analysis of the respective dispersion, specify the necessary limit values and characteristics of the dispersions for evaluating correct results, and implement the measurement method setups for both dispersions. Specifically, these are the pulse delay method for chromatic dispersion and the fixed analyzer method for polarization mode dispersion.
|
|
|
Kvantová distribuce klíčů přes optickou vláknovou infrastrukturu
Klíčník, Ondřej ; Horváth, Tomáš (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
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.
|
|
| |
|
|
Kvantová distribuce klíčů
Klíčník, Ondřej ; Burda, Karel (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce nepřímo navazuje na bakalářskou práci Kvantová distribuce klíčů přes optickou vláknovou infrastrukturu. Na rozdíl od předchozího dokumentu bude pozornost zaměřena zejména na praktické použití QKD (Quantum key distribution) systému Clavis3. Z tohoto důvodu jsou v teoretické části stručně vysvětleny fyzikální jevy vztahující se k v praxi používaným QKD protokolům, které jsou většinou založeny na fázovém kódování. Speciální pozornost je věnována zejména protokolu COW (Coherent one-way protocol) implementovaném v zařízeních Clavis3. Tento protokol je rovněž srovnán s praktickými implementacemi protokolu BB84. Dále jsou nastíněny principy dalších pokročilých QKD technik a rozebrány jevy v optickém vlákně, které mohou mít vliv na kvantový kanál. Samostatná kapitola je také věnována standardizaci a topologiím QKD sítí. V neposlední řadě se pak práce věnuje tématu útoků proti praktickým implementacím QKD protokolů. V praktické části jsou provedena měření zacílená na praktické nasazení zařízení Clavis3 v běžné komunikační síti. Jedná se zejména o možnost sloučení kvantového kanálu do jednoho vlákna spolu s klasickými kanály pomocí WDM (Wavelength-division multiplex) a analýzu vlivu Ramanova šumu na maximální komunikační vzdálenost. Současně je ověřena odolnost systému proti změnám polarizace a manipulaci s vláknem. V neposlední řadě je srovnán výkon systému při použití třístavové a čtyřstavové verze protokolu COW a otestován přípravek pro simulaci odposlechu.
|
|
|
Quantum Key Distribution Polygon
Klíčník, Ondřej
This article presents basics of quantum key distribution BB84-like protocols. Brieflyexplains principles of their operations and impact of QBER on intrusion detection. Afterwards resultsof QKD simulations are presented as well as own QKD polygon draft (on multiplexed optical fibre).
|
|
|
Kvantová distribuce klíčů přes optickou vláknovou infrastrukturu
Klíčník, Ondřej ; Horváth, Tomáš (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
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.
|
host ::
RSS.