In der Übersicht
Quantenschlüsselverteilung (QKD) erzeugt Schlüssel, deren Sicherheit auf physikalischen Prozessen beruht. Die Rohdaten der physischen Messungen sind allerdings nie perfekt. Das Schlüsselvereinbarungsprotokoll enthält deshalb Schritte, welche die teilweise sicheren Rohdaten in hochsichere Schlüssel umwandelt, welche dann in Anwendungen verwendet werden können. Dieser klassische Datenverarbeitungsschritt nennt sich "Privacy-Amplification" und ist integraler Teil von quantenkryptographischen Geräten. Die richtige Arbeitsweise dieser Komponente ist wesentlich für die Sicherheit des Schlüssels.
In Quantenschlüsselverteilgeräten, Privacy-Amplification ist normalerweise mit Hilfe von Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) umgesetzt. Dies hat mehrere Vorteile im Vergleich mit der Implementation in CPU, z.B. bessere Integration mit weiteren physischen Komponenten, höhere Geschwindigkeit und das Vorbeugen gegen gewisse Angriffsvektoren. Die korrekte Arbeitsweise dieser Komponenten zu prüfen ist hingegen schwieriger.
HSLU hat eine Referenzimplementation von verschiedenen häufige verwendeten Algorithmen aufgebaut, sowie eine Testinfrastuktur, welche das Prüfen der Privacy-Amplification ermöglicht. Die Prüfung erfolgt entweder mittels Zugang zur Privacy-Amplifcation-Funktion oder über eine Datei mit deren Eingabe- und Ausgabewerten. Dies ermöglicht die korrekte Arbeitsweise der Funktion zu bestätigen. Eine solche Bestätigung ist z.B. notwendig um zu zeigen, dass ein quantenkryptographisches Gerät gewissen Standards genügt.
Das Ziel dieses Projekts ist, die Privacy-Amplification-Funktion in ID Quantiques Quantenschlüsselverteilgeräten mit Hilfe der HSLU-Testinfrastruktur zu prüfen.
