La ciberseguridad de un canal de comunicación entre computadores cuánticos para la distribución de claves cuánticas simétricas
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Date
2024
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La transmisión de información es vital en la actualidad, en un mundo cada vez más conectado a través de medios digitales. Se han desarrollado muchos métodos para ejercer la ciberseguridad y brindar canales de comunicación seguros. Sin embargo, con el tiempo, hemos avanzado hacia tecnologías cada vez más robustas y complejas, que nos permiten alcanzar nuevos horizontes de conocimiento, acercándolos más a nuestras manos. Un hecho que ha tenido poco impacto en el público general es el reto al que se enfrentará la ciberseguridad en los próximos años con la aparición de la computación cuántica. Esta traerá consigo tiempos de cálculos computacionales abruptamente inferiores a los que puede ofrecer la computación tradicional. A causa de esto, el proyecto que se propone, como aporte a fomentar la investigación y la divulgación de información sobre el problema descrito, es realizar en un lenguaje de programación la implementación del protocolo BB84 utilizando máquinas tradicionales. Se busca diseñar un algoritmo que simule el envío y la recepción de fotones por el canal cuántico, creando la estructura básica de los componentes de un computador cuántico para posteriormente realizar pruebas experimentales que permitan evaluar la eficiencia y seguridad del protocolo, considerando las limitaciones de los componentes creados. Para finalizar, se presentarán las conclusiones encontradas con recomendaciones personales para trabajos futuros.
Description
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The transmission of information is vital today, in a world increasingly connected through digital means. Many methods have been developed to enforce cybersecurity and provide secure communication channels. However, over time, we have advanced towards increasingly robust and complex technologies, allowing us to reach new horizons of knowledge, bringing them closer to our fingertips. A fact that has had little impact on the general public is the challenge that cybersecurity will face in the coming years with the emergence of quantum computing. This will bring about computational calculation times drastically shorter than what traditional computing can offer. As a result, the proposed project, as a contribution to promoting research and the dissemination of information on the described problem, is to implement the BB84 protocol using traditional machines in a programming language. The aim is to design an algorithm that simulates the sending and receiving of photons through the quantum channel, creating the basic structure of the components of a quantum computer, and then conducting experimental tests to evaluate the efficiency and security of the protocol, considering the limitations of the created components. Finally, the conclusions found will be presented, along with personal recommendations for future work.
Keywords
Ciberseguridad, Canal de comunicación, Computación cuántica, Distribución de claves cuánticas, Protocolo BB84, Cybersecurity, Communication channel, Quantum computing, Quantum key distribution, BB84 protocol