- Prof. Dr. Sezer Gören Uğurdağ (alt proje 1) (yürütücü)
- Yiğit Bilgin (alt proje 1) (bursiyer)
- TBA (alt proje 1) (bursiyer)
- Dr. Kadir Durak (Özyeğin) (ana proje) (yürütücü)
- Dr. Aydın Yeniay (TÜBİTAK BİLGEM) (alt proje 2) (yürütücü)
Proje Özeti:
Bu projenin temel amacı, kuantum anahtar dağıtımını bir kuantum anahtar dağıtıcı modül ile istek üzerine iki hedef noktaya yapmak suretiyle güvenli haberleşmenin temin edilmesidir. Bununla beraber, bu anahtar dağıtımının gerçek zamanlı (ölü-zaman olmadan) gerçeklenebilmesi için kullanılacak gömülü sistem tasarımı da geliştirilecektir. Dolanıklık bazlı kuantum anahtar dağıtımının kuantum anahtar dağıtıcı modül aracılığıyla ve gerçek zamanlı çalışabilen bir gömülü sistem ile gerçekleştirilmesi, literatüre geniş çaplı kuantum ağı kurulması hedefine ulaşmak yönünde katkıda bulunacaktır.Halka açık (asimetrik) kriptografi yöntemleri, global kuantum bilgisayarlarının yapım eşiğinde olması sebebiyle güvenilir sayılmamaktadır. Bu da kuantum-güvenilir olan simetrik algoritmalara dönüşü gerektirir. Ancak simetrik algoritmalarda anahtarın rastgeleliği ve güvenli anahtar dağıtımı problemleri mevcuttur. Bu noktada, kuantum anahtar dağıtımı iki probleme de çözüm sunmaktadır. Bu nedenle, bilgi güvenliği konusunun önemi gereğince, dünya genelinde geniş çaplı kuantum ağları kurulması için ciddi yatırımlar yapılmaktadır. Bu projede kuantum ağı kurma hedefi yolunda iki büyük adım atılmasını amaçlıyoruz: birincisi kuantum anahtar dağıtıcı modül kullanımıyla serbest-uzay optiği yönteminde direkt görüş çizgisi problemini aşarak şehir-içinde kurulabilecek bir kuantum ağının kurulmasıdır. İkincisi ise FPGA kullanımıyla gerçek-zamanlı hızlı ve güvenilir bir kuantum anahtar dağıtımı sisteminin otomasyonunun yapılmasıdır.
İstek üzerine iki terminale anahtar dağıtımı yapmak üzere harekete geçen kuantum anahtar dağıtıcı modül kendini terminallerden gelen rehber lazerlere kilitlemek suretiyle iki optik kanal oluşturacaktır. Bu kanallardan gönderilen dolanık fotonlar terminallerdeki ölçüm modüllerinde polarizasyon analizi yapılmak üzere ölçülecektir. Sonuçlar, zaman etiketleyici ünitelerden FPGA’lere aktarılıp burada anahtar ayıklaması için gerekli adımlar atılacaktır. Oluşturulan anahtar simetrik bir şifreleme algoritması kullanılarak güvenli haberleşme tatbikinde kullanılır. Bunu yaparken saniyede 5 milyon foton çiftinin analiz edilerek gerçek-zamanlı anahtar oluşturulması hedeflenmektedir.
Bu projenin başarılı olması durumunda, kuantum anahtar dağıtıcı modül istek üzerine son kullanıcılara anahtar dağıtımı yapabilen istasyonlar olacaktır. Bunlar potansiyel kuantum ağındaki, kuantum bilgisayarlı tehditlere çözüm sunan istasyon düğümleridir. FPGA kullanımı ise, düğüm sayısının arttığı durumlarda dahi sistemin güvenli çalışmasını sağlayacaktır. Bu projeyle, kuantum haberleşme alanında elde edilecek bu iki çıktı, çağrının yeni güvenilir haberleşme teknolojileri geliştirilmesi noktasındaki hedefi ile örtüşmektedir.
BAŞLANGIÇ: 2018
BİTİŞ: 2021
PROJE NO: 118E993
KURUM: TÜBİTAK
BUDGET: 2,132,642TL