Geri Dön

Side-channel attack to quantum communicationsby exploiting electromagnetic radiations of the single photon detectors

Başlık çevirisi mevcut değil.

PDF İndir

  1. Tez No: 648543
  2. Yazar: NASER CHAMANI JAM
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR DURAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 57

Özet

Bu tezde, kuantum şifreleme sistemlerinin güvenliğinde ezber bozan, eşi görülmemiş bir siber-fiziksel saldırı açıklanmaktadır. Bu saldırı, kuantum iletişim ve anahtar dağıtım sistemlerinin fiziksel katmanındaki bir güvenlik sorununa dayanan kuantum alanındaki ilk optik olmayan patentli engellemedir. Deneysel ve teorik olarak, bir kuantum anahtar iletim sisteminin bit içeriğinin, tekli foton dedektörlerinin yüksek voltaj çığ etkisinden yayılan ultra geniş bant elektromanyetik sinyalleri kullanarak uzaktan yakalanabileceğini gösterdik. Bu kavram, genellikle kuantum anahtar dağıtımında kullanılan tek foton dedektörlerinin fiziksel doğasına dayanan önemli bir gizli sırdı. Tek foton dedektörlerinde kullanılan herhangi bir Geiger modlu çığ fotodiyotunun sistematik olarak optik dalga boylu fotonları radyo dalgaboyu fotonlarına dönüştüren bir aşağı dönüştürücü gibi davrandığı teorik ve deneysel olarak kanıtlanmıştır. Deneylerimiz ayrıca, bir ultra geniş bantlı anten tarafından yakalanan yayılan dalga biçimlerinin, şifreleme sistemindeki hangi fotodiyotun bir fotonu emdiğini bulmak için benzersiz bir parmak izi olarak kullanılabileceğini gösterdi. Bu parmak izleri, eğitim verileri olarak bir derin öğrenme sinir ağına beslendi ve eğitimden sonra, sinir ağı, kuantum iletiminin bit içeriğini yüksek doğrulukla klonlayabildi.

Özet (Çeviri)

In this thesis an unprecedented cyber-physical attack which can be a game changer in the quantum cryptosystems' security is explained. This attack is the first non-optical patented intercept in quantum field that is based on a security issue in the physical layer of the quantum communication and key distribution systems. We experimentally and theoretically showed that the bit contents of a quantum key transmission system can be intercepted from far away by exploiting the ultrawideband electromagnetic signals radiated from the hi-voltage avalanche effect of the single photon detectors. This concept was a significant hidden secret based on the physical nature of the single photon detectors that are generally used in quantum key distribution. It has been proved theoretically and experimentally that any Geiger-mode avalanche photodiode that is used inside single photon detectors, systematically acts like a downconverter that converts the optical-wavelength photons to radio-wavelength photons. Our experiments also showed that the radiated waveforms captured by an ultrawideband antenna can be used as a unique fingerprint to find which photodiode in the cryptosystem has absorbed a photon. These fingerprints were fed to a deep learning neural network as training data, and after training, the neural network was able to clone the bit content of quantum transmission with high accuracy.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    678246

    Kuantum anahtar değişim protokollerine karşı yapılan saldırıların analizi ve savunma yöntemleri

    Analysis and defense methods of attacks against quantum key exchange protocols

    İLKER BURAK ADIYAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM SOĞUKPINAR

  2. Tez No

    792370

    Timing side channel issues and photon budget optimization in QKD

    Başlık çevirisi yok

    MELİS PAHALI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR DURAK

  3. Tez No

    531566

    Methods for finding the sources of leakage in cache-timing attacks and removing the profiling phase

    Önbellek-zamanlama saldırılarında sızıntı kaynaklarını bulmak ve ayrımlama fazını kaldırmak için metotlar

    ALİ CAN ATICI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSabancı Üniversitesi

    PROF. DR. ERKAY SAVAŞ

  4. Tez No

    350448

    Differential power analysis attack on a FPGA implementation of TEA

    TEA uygulamasının FPGA gerçeklemelerine karşı diferansiyel güç analizi saldırısı

    KENAN TÜRKSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BERNA ÖRS YALÇIN

  5. Tez No

    483470

    Raspberry Pi üzerinde AES algoritmasına yan kanal analizi ve ölçüm iyileştirme

    Side channel analysis to AES algorithm on Raspberry Pi and measurement improvement

    ELİF BÜYÜKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Şehir Üniversitesi

    Bilgi Güvenliği Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENSAR GÜL

    DR. NECATİ ERSEN ŞİŞECİ

Geri Dön