Атака фильтрацией
Ата́ка фильтра́цией, обобщение атаки безошибочным различением состояний. Вместо измерения с неопределённым исходом выполняется процедура фильтрации. Данная процедура используется для увеличения различимости состояний (Quantum ... 2020; Кронберг. 2021). Так как такую операцию невозможно произвести детерминированным образом, то процедура успешна только с некоторой вероятностью.
Пусть на входе имеется два неортогональных состояния и в том числе Соответствующая квантовая система обозначена как
Для реализации мягкой фильтрации используется дополнительная квантовая система и осуществляется унитарное преобразование вида
где и при этом
Затем производится измерение системы различающее состояния и Исход соответствует успеху процедуры фильтрации. В этом случае т. е. получены более различимые состояния. Параметр является вероятностью успеха. Из условия унитарности следует, что В случае если перехватчику (Ева, злоумышленник) требуется производить различение двух неортогональных состояний, он может воспользоваться процедурой мягкой фильтрации. Общая схема такова:
Ева перехватывает некоторое состояние из набора
Ева осуществляет мягкую фильтрацию полученного состояния. Далее возможны следующие варианты:
Фильтрация завершилась неуспешно, тогда Ева ничего не делает.
Фильтрация завершилась успешно. В этом случае Ева производит оптимальное различение состояний, чтобы получить наибольшее количество информации. В зависимости от того, как много информации она получила, Ева решает, отправлять ли сигналы на приёмную сторону или нет.
Так же как и атака безошибочным различением состояний, атака фильтрацией может быть эффективна при достаточно больших потерях в канале связи между легитимными пользователями.