কোয়ান্টাম-সুরক্ষিত অনলাইন কেনাকাটা আরও এক ধাপ কাছাকাছি আসে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

কোয়ান্টাম-সুরক্ষিত অনলাইন কেনাকাটা আরও এক ধাপ কাছাকাছি আসে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

একজন ব্যক্তি এক হাতে একটি ক্রেডিট কার্ড ধরে রেখেছেন এবং অন্য হাতে একটি স্ক্রিন ট্যাপ করছেন
(সৌজন্যে: iStock/Jay-Yuno)

মহামারী চলাকালীন অনলাইন কেনাকাটা বেড়েছে, তবে এটি ক্রেতা এবং বিক্রেতা উভয়ের সাথে জড়িত স্ক্যামের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ রয়েছে। কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন নীতিগতভাবে, নিরাপত্তার আরেকটি স্তর যোগ করতে পারে, কিন্তু একটি লেনদেনকে নিরাপদে যাচাই করার জন্য, কেবল যোগাযোগ করার পরিবর্তে, একটি একক বিট বার্তার জন্য হাজার হাজার কোয়ান্টাম বিট (কুবিট) সমন্বিত একটি "স্বাক্ষর" প্রয়োজন।

আজকের কোলাহলপূর্ণ, অসম্পূর্ণ কোয়ান্টাম সিস্টেমের জন্য, এটি একটি খুব উচ্চ বার, কিন্তু চীনের নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়, রেনমিন বিশ্ববিদ্যালয় এবং বেইজিং ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি ফর কনডেন্সড ম্যাটার ফিজিক্সের গবেষকরা এটি কমানোর একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন। ওয়ান-টাইম ইউনিভার্সাল হ্যাশিং নামে একটি গাণিতিক কৌশল ব্যবহার করে যা সংক্ষিপ্ত সুরক্ষিত "কী" তৈরি করে, গবেষকরা ই-কমার্স লেনদেন যাচাই করার জন্য প্রয়োজনীয় কিউবিটের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছেন। তারা একটি স্কিমের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন বাস্তবসম্মত উৎসের ত্রুটিগুলিও বিবেচনা করেছে যা ব্যবহৃত পরিমাপ ডিভাইসগুলির থেকে স্বাধীন, যার ফলে তথ্য বিতরণের জন্য নিখুঁত সংকেতের প্রয়োজন এড়ানো যায়।

QKD থেকে QDS

কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন এই নীতির উপর নির্ভর করে যে যে কেউ কোয়ান্টাম স্টেটে এনকোড করা একটি বার্তাকে আটকানোর চেষ্টা করবে সে অনিবার্যভাবে এই অবস্থাগুলির সাথে এমনভাবে হস্তক্ষেপ করবে যা সহজেই সনাক্ত করা যায়। এই নীতিটি ইতিমধ্যেই কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশনে (QKD) ব্যবহার করা হয়েছে, কিন্তু তার নিজের থেকে, QKD ই-কমার্স নিরাপত্তার নিশ্চয়তা দিতে পারে না কারণ এটি শুধুমাত্র একটি নিরাপদ যোগাযোগ চ্যানেল প্রদান করে। এটি অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ই-কমার্স উদ্দেশ্য যেমন সততা, সত্যতা বা অপ্রত্যাখ্যান (অস্বীকৃতি যেখানে একটি পক্ষ চুক্তি প্রত্যাখ্যান করে) প্রয়োগ করে না।

এই অন্যান্য উদ্দেশ্যগুলি পূরণের একটি সম্ভাব্য উপায়ে কোয়ান্টাম ডিজিটাল সিকিউরিটি (QDS) নামে পরিচিত একটি আরও জটিল পদ্ধতি জড়িত। এই পদ্ধতিটি QKD-তে কোয়ান্টাম অবস্থার নিরাপদ সংক্রমণ এবং তথ্য তত্ত্বের গণিত ব্যবহার করে একটি চুক্তি স্বাক্ষর এবং অর্থ প্রদানের জন্য অনন্য কী তৈরি করে।

অতি-সুরক্ষিত প্রোটোকল

গবেষকদের QDS প্রোটোকল তিনটি পক্ষ জড়িত: একজন বণিক, একজন ক্লায়েন্ট এবং একটি তৃতীয় পক্ষ (TP)। এটি শুরু হয় বণিকের দ্বারা সুসংগত কোয়ান্টাম অবস্থার দুটি ক্রম প্রস্তুত করার সাথে, যখন ক্লায়েন্ট এবং টিপি প্রতিটি সুসংগত অবস্থার একটি করে ক্রম প্রস্তুত করে। বণিক এবং ক্লায়েন্ট তারপর একটি মধ্যস্থতাকারীর কাছে একটি সুরক্ষিত কোয়ান্টাম চ্যানেলের মাধ্যমে একটি রাষ্ট্র পাঠায়, যারা একটি হস্তক্ষেপ পরিমাপ করে এবং তাদের সাথে ফলাফল ভাগ করে। একই প্রক্রিয়া ব্যবসায়ী এবং টিপির মধ্যে ঘটে। এই সমান্তরাল প্রক্রিয়াগুলি বণিককে দুটি কী তৈরি করতে সক্ষম করে যা তারা এক-কালীন সর্বজনীন হ্যাশিংয়ের মাধ্যমে চুক্তির জন্য একটি স্বাক্ষর তৈরি করতে ব্যবহার করে।

একবার এটি ঘটলে, বণিক ক্লায়েন্টের কাছে চুক্তি এবং স্বাক্ষর পাঠায়। যদি ক্লায়েন্ট চুক্তির সাথে একমত হয়, তারা তাদের কোয়ান্টাম অবস্থা ব্যবহার করে বণিকের মতো একইভাবে একটি কী তৈরি করে এবং এই কীটি TP-তে পাঠায়। একইভাবে, চুক্তি এবং স্বাক্ষর পাওয়ার পর TP তাদের কোয়ান্টাম অবস্থা থেকে একটি কী তৈরি করে। ক্লায়েন্ট এবং টিপি উভয়ই হ্যাশ ফাংশন গণনা করে এবং স্বাক্ষরের সাথে তাদের ফলাফলের তুলনা করে স্বাক্ষর যাচাই করতে পারে। উভয় স্বাক্ষর যাচাই করলে ক্লায়েন্ট থেকে TP-তে অর্থপ্রদান করা যেতে পারে। যদি তাদের মধ্যে কেউ স্বাক্ষরটি যাচাই করতে না পারে তবে চুক্তিটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে বাতিল হয়ে যায়।

কোয়ান্টাম খুচরা বিক্রেতা

গবেষকরা পরীক্ষামূলকভাবে এই প্রোটোকলটিকে কোয়ান্টাম চ্যানেল হিসাবে অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে যাচাই করেছেন এবং মূল প্রজন্মের জন্য কোয়ান্টাম অবস্থা তৈরি করতে উভয় ফেজ এবং তীব্রতায় পরিমিত একটি স্পন্দিত লেজার। নিখুঁত ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা দূর করার জন্য, তারা এই সিস্টেমের উত্স ত্রুটিগুলি চিহ্নিত করেছে এবং চার-ফেজ পরিমাপ ডিভাইস – স্বাধীন QKD নামক একটি পদ্ধতির সাথে মূল প্রজন্মের প্রক্রিয়াটিকে একত্রিত করেছে। এই পদ্ধতিটি একটি নিরাপদ কী পেতে মধ্যবর্তী হস্তক্ষেপ পরিমাপে অপটিক্যাল পালসের ফেজ ব্যবহার করে এমনকি যদি পরিমাপটি সম্পাদনকারী মধ্যস্থতাকারীকে বিশ্বাস করা যায় না।

সিস্টেমের কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য, দলটি 428 kB ডেটা সমন্বিত একটি ফাইলে স্বাক্ষর করতে এটি ব্যবহার করেছে, যা আমাজন ওয়েব পরিষেবা গ্রাহক চুক্তির আকারের প্রায়। তারা প্রতি সেকেন্ডে 0.82 বার এই স্বাক্ষর করতে সক্ষম হয়েছিল এবং সিস্টেমটি ক্লায়েন্ট এবং বণিকের মধ্যে সমতুল্য 100 কিলোমিটার দূরত্বের সাথেও কাজ করেছিল।

দলের সদস্য হুয়া-লেই ইয়িন, রেনমিনের কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন বিশেষজ্ঞ বলেছেন, কাজটি দেখায় যে ব্যক্তিগত যোগাযোগের মতো দক্ষতার সাথে এবং ব্যবহারিকভাবে ই-কমার্স সম্পাদন করতে অ-অস্বীকৃতি বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করা সম্ভব। পরবর্তী ধাপটি বাস্তব মেট্রোপলিটন কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে ব্যবহারিক পরিস্থিতিতে কৌশলটি প্রদর্শন করা হবে। "আমরা আশা করি সংশ্লিষ্ট হার এবং সংক্রমণ দূরত্ব উন্নত করতে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি (উচ্চ-নির্ভুল ফেজ লকিং এবং ফেজ ট্র্যাকিং কৌশল সহ) আরও বিকাশের জন্য আরও গবেষণা গোষ্ঠীর সাথে সহযোগিতা করব", তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

কিন ওয়াং, নানজিং ইউনিভার্সিটি অফ পোস্ট অ্যান্ড টেলিকমিউনিকেশনের একজন আইটি এবং নেটওয়ার্কিং বিশেষজ্ঞ যিনি গবেষণার সাথে জড়িত ছিলেন না, বলেছেন QDS-এর উপর ভিত্তি করে কোয়ান্টাম ই-কমার্স স্কিম সংশ্লিষ্ট ক্লাসিক্যাল স্কিমের তুলনায় উন্নত নিরাপত্তা এবং ব্যবহারিকতা প্রদান করে। টিমের সবচেয়ে বড় কৃতিত্ব, তিনি বলেন, QDS-কে ই-কমার্সের মধ্যে একটি দরকারী পরিস্থিতিতে প্রসারিত করা, যার ফলে দৈনন্দিন জীবনে এর সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রদর্শন করা। তবে, তিনি পরীক্ষামূলক প্রদর্শনে ব্যবহৃত সাগনাক-টাইপ অপটিক্যাল সেটআপের সমালোচনা করেন, যা তিনি বলেছেন যে "ট্রোজান হর্স" টাইপ হ্যাকের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে।

গবেষণাটি প্রকাশিত হয় বিজ্ঞান অগ্রগতি.

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

আমাকে কিছু জিজ্ঞাসা করুন: জেনি স্ট্র্যাবলি - 'কোয়ান্টাম গোলকটি বর্তমানে একটি বুলেট ট্রেনের মতো চলছে, এবং প্রতিদিন মনে হচ্ছে নতুন কিছু আছে'

উত্স নোড: 1719172
সময় স্ট্যাম্প: অক্টোবর 7, 2022

ইউকে ইইউ এর ফ্ল্যাগশিপ হরাইজন ইউরোপ ফান্ডিং প্রোগ্রামে যোগদানের চুক্তিতে আঘাত করায় আনন্দ - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

উত্স নোড: 1886111
সময় স্ট্যাম্প: সেপ্টেম্বর 7, 2023