Phân phối khóa lượng tử QKD (Quantum Key Distribution) là giải pháp có khả năng đảm an ninh vô điều kiện nhờ áp dụng luật cơ lượng tử để phân phối khóa an toàn giữa hai bên hợp pháp với sự hiện diện của kẻ nghe lén. Nghiên cứu này đề xuất mô hình hệ thống QKD đa kênh dựa trên ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing) và ghép kênh sóng mang phụ SCM (Sub Carrier Multiplexing) nhằm tăng SKR. | Nghiên cứu khoa học công nghệ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÓA LƯỢNG TỬ ĐA KÊNH TỪ VỆ TINH SỬ DỤNG SCM-WDM Phan Thị Thu Hằng1 Đặng Tiến Sỹ2 Phạm Thị Thúy Hiền3 Đặng Thế Ngọc3 Tóm tắt Phân phối khoá lượng tử QKD Quantum Key Distribution là giải pháp có khả năng đảm an ninh vô điều kiện nhờ áp dụng luật cơ lượng tử để phân phối khóa an toàn giữa hai bên hợp pháp với sự hiện diện của kẻ nghe lén. Sử dụng vệ tinh để phân phối khóa lượng tử tới các trạm mặt đất qua kênh quang không gian tự do FSO Free Space Optic là giải pháp hứa hẹn tạo ra một mạng QKD phạm vi toàn cầu. Tuy nhiên do ảnh hưởng của kênh FSO đặc biệt là nhiễu loạn khí quyển tốc độ truyền khóa bí mật SKR Secret Key Rate của các hệ thống QKD hiện tại bị hạn chế. Do đó nghiên cứu này đề xuất mô hình hệ thống QKD đa kênh dựa trên ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM Wavelength Division Multiplexing và ghép kênh sóng mang phụ SCM Sub Carrier Multiplexing nhằm tăng SKR. Sử dụng phương pháp phân tích lý thuyết với các công cụ giải tích và xác suất nhóm tác giả đã xây dựng các công thức tính toán SKR và tỉ lệ lỗi bit lượng tử của hệ thống đề xuất. Kết quả khảo sát hiệu năng cho thấy hệ thống QKD đa kênh cho phép cải thiện SKR so với hệ thống đơn kênh trong khi vẫn đảm bảo yêu cầu về QBER Quantum Bit Error Rate . Từ khóa Quang qua không gian tự do FSO Phân phối khóa lượng tử QKD Phân phối khóa lượng tử đa kênh. 1. MỞ ĐẦU Một trong những giải pháp khả thi để bảo mật Internet trong tương lai là phân phối khóa lượng tử QKD phương pháp phân phối khóa bí mật qua mạng dựa trên vật lý lượng tử thay vì độ phức tạp toán học. Động lực cơ bản cho nghiên cứu QKD là theo lý thuyết bảo mật dựa trên lý thuyết thông tin của Shannon 1 bảo mật vô điều kiện hay còn gọi là hoàn hảo có thể đạt được khi sử dụng khóa dài đối xứng và chỉ một lần 2 . Do đó với một phương thức bảo mật để phân phối khóa có thể đạt được bảo mật vô điều kiện trong các mạng truyền thông. QKD dựa trên sợi quang đã được nghiên cứu rộng rãi và nhiều triển khai thực .
