양자 암호는 다양한 방식과 프로토콜로 구현될 수 있습니다. 아래에는 몇 가지 대표적인 양자 암호의 종류를 소개하겠습니다.
BB84 프로토콜
BB84 프로토콜은 양자 키 분배를 위한 가장 잘 알려진 방법 중 하나입니다. 이 프로토콜은 1984년에 Charles Bennett와 Gilles Brassard에 의해 제안되었습니다. 랜덤한 양자 비트 전송과 다양한 기저(basis) 선택을 통해 양자 키를 안전하게 분배하며, 도청을 감지할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.
E91 프로토콜
E91 프로토콜은 양자 비트 상호작용을 통해 양자 키 분배를 위한 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 1991년에 Artur Ekert에 의해 제안되었으며, 양자 비트의 편광 상태(polarization)를 이용하여 양자 키를 분배합니다.
Quantum Key Distribution (QKD)
QKD는 양자 키 분배의 개념을 포괄하는 용어로, 다양한 프로토콜과 방식을 포함합니다. BB84와 E91 프로토콜 외에도, B92, SARG, MDI-QKD 등 다양한 QKD 프로토콜이 연구되고 있습니다. Quantum Key Exchange (QKE): QKE는 양자 키 분배와 유사한 개념을 가지지만, 키를 분배하는 것이 아니라 공개키 교환에 활용하는 방식을 의미합니다.
Quantum Digital Signatures
양자 디지털 서명은 양자 역학의 원리를 이용하여 디지털 서명을 생성하고 검증하는 방법을 의미합니다. 이를 통해 무결성과 신원 보호를 달성할 수 있습니다.
Quantum Secret Sharing
양자 비트를 사용하여 비밀 정보를 여러 개체에 분산시키는 양자 암호화 기법으로, 비밀 정보를 복구하려면 여러 개체가 협력해야 합니다.
이 외에도 양자 암호 분야에서는 계속해서 새로운 기법과 프로토콜이 연구되고 발전하고 있습니다. 양자 역학의 특성을 활용한 다양한 방식으로 양자 보안 통신의 안전성과 효율성을 높이는 방안들이 연구되고 시험되고 있습니다.
이번 시간에는 양자암호의 다섯가지 종류에 대해 알아봤습니다. 다음 번에는 더 재밌는 암호학 지식을 공유하겠습니다.