Quanten-Zufallszahlengenerierung

Christian Kollmitzer; Stefan Petscharnig; Martin Suda; Mehic Miralem

doi:10.1007/978-3-031-54998-4_2

Quanten-Zufallszahlengenerierung

Christian Kollmitzer, Stefan Petscharnig, Martin Suda, Mehic Miralem

Security & Communication Technologies

University of Sarajevo

Publikation: Beitrag in Buch oder Tagungsband › Buchkapitel › Begutachtung

Abstract

Die Unvorhersehbarkeit von Zufallszahlen findet in ver
schiedenen Bereichen Anwendung, z. B. bei Lotterien, wissenschaftlichen Simu
lationen und grundlegenden physikalischen Tests. Am offensichtlichsten ist ihre Anwendung jedoch in kryptografischen Protokollen, die zwangsläufig Zufalls
zahlengeneratoren zur Erzeugung von Seeds, anfänglichen Zufallswerten, Nonces (Salts), Blinding-Werten und Padding-Bytes enthalten. Um für solche Aufgaben verwendet werden zu können, müssen Zahlengeneratoren bestimmte Kriterien erfüllen, um die Sicherheit des kryptografischen Protokolls zu gewährleisten. Dies bezieht sich in erster Linie auf die Unvorhersehbarkeit der generierten Zahlenwerte, selbst wenn der Angreifer das Design des Zufallszahlengenerators kennt. Im Gegen
satz zu deterministischen Zufallszahlengeneratoren, die Zufallswerte mit einer Entropie erzeugen, die durch die Entropie des anfänglichen Seeds begrenzt ist, be
trachten wir in diesem Kapitel nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren, die sich bei der Erzeugung von Zufallszahlen auf den Quantenzustand der Materie ver
lassen. Nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren verwenden verschiedene Techniken wie radioaktiven Zerfall, Schrotrauschen in Halbleitern, Photonen und andere.

Originalsprache	Deutsch
Titel	Quanten-Zufallszahlengenerierung
Untertitel	Theorie und Praxis
Redakteure/-innen	Springer Verlag
Erscheinungsort	Cham Switzerland AG
Herausgeber (Verlag)	Springer
Kapitel	2
Seiten	13-38
Seitenumfang	25
Auflage	1
ISBN (elektronisch)	eBook ISBN 978-3-031-54998-4
ISBN (Print)	eBook ISBN 978-3-031-54998-4, Print ISBN 978-3-031-54997-7
DOIs	https://doi.org/10.1007/978-3-031-54998-4_2
Publikationsstatus	Veröffentlicht - 30 Mai 2024

Publikationsreihe

Name	Springer Spektrum

Research Field

Enabling Digital Technologies

Schlagwörter

quantum random number generation, QKD,

UN SDGs

Dieser Output leistet einen Beitrag zu folgendem(n) Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung

Zugriff auf Dokument

10.1007/978-3-031-54998-4_2

1 Buchkapitel

Quantum Random Number Generation
Kollmitzer, C., Petscharnig, S., Suda, M. & Miralem, M., 2020, Quantum Random Number Generation. Springer, S. 11-34 24 S.
Publikation: Beitrag in Buch oder Tagungsband › Buchkapitel

Open Access

Diese Publikation zitieren

@inbook{37b5ee633fae49bebe75034d1b4c70b2,

title = "Quanten-Zufallszahlengenerierung",

abstract = "Die Unvorhersehbarkeit von Zufallszahlen findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, z. B. bei Lotterien, wissenschaftlichen Simulationen und grundlegenden physikalischen Tests. Am offensichtlichsten ist ihre Anwendung jedoch in kryptografischen Protokollen, die zwangsl{\"a}ufig Zufallszahlengeneratoren zur Erzeugung von Seeds, anf{\"a}nglichen Zufallswerten, Nonces (Salts), Blinding-Werten und Padding-Bytes enthalten. Um f{\"u}r solche Aufgaben verwendet werden zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen Zahlengeneratoren bestimmte Kriterien erf{\"u}llen, um die Sicherheit des kryptografischen Protokolls zu gew{\"a}hrleisten. Dies bezieht sich in erster Linie auf die Unvorhersehbarkeit der generierten Zahlenwerte, selbst wenn der Angreifer das Design des Zufallszahlengenerators kennt. Im Gegensatz zu deterministischen Zufallszahlengeneratoren, die Zufallswerte mit einer Entropie erzeugen, die durch die Entropie des anf{\"a}nglichen Seeds begrenzt ist, betrachten wir in diesem Kapitel nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren, die sich bei der Erzeugung von Zufallszahlen auf den Quantenzustand der Materie verlassen. Nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren verwenden verschiedene Techniken wie radioaktiven Zerfall, Schrotrauschen in Halbleitern, Photonen und andere.",

keywords = "quantum random number generation, QKD,",

author = "Christian Kollmitzer and Stefan Petscharnig and Martin Suda and Mehic Miralem",

year = "2024",

month = may,

day = "30",

doi = "10.1007/978-3-031-54998-4_2",

language = "Deutsch",

isbn = "eBook ISBN 978-3-031-54998-4",

series = "Springer Spektrum",

publisher = "Springer",

pages = "13--38",

editor = "{Springer Verlag}",

booktitle = "Quanten-Zufallszahlengenerierung",

address = "Deutschland",

edition = "1",

}

TY - CHAP

T1 - Quanten-Zufallszahlengenerierung

AU - Kollmitzer, Christian

AU - Petscharnig, Stefan

AU - Suda, Martin

AU - Miralem, Mehic

PY - 2024/5/30

Y1 - 2024/5/30

N2 - Die Unvorhersehbarkeit von Zufallszahlen findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, z. B. bei Lotterien, wissenschaftlichen Simulationen und grundlegenden physikalischen Tests. Am offensichtlichsten ist ihre Anwendung jedoch in kryptografischen Protokollen, die zwangsläufig Zufallszahlengeneratoren zur Erzeugung von Seeds, anfänglichen Zufallswerten, Nonces (Salts), Blinding-Werten und Padding-Bytes enthalten. Um für solche Aufgaben verwendet werden zu können, müssen Zahlengeneratoren bestimmte Kriterien erfüllen, um die Sicherheit des kryptografischen Protokolls zu gewährleisten. Dies bezieht sich in erster Linie auf die Unvorhersehbarkeit der generierten Zahlenwerte, selbst wenn der Angreifer das Design des Zufallszahlengenerators kennt. Im Gegensatz zu deterministischen Zufallszahlengeneratoren, die Zufallswerte mit einer Entropie erzeugen, die durch die Entropie des anfänglichen Seeds begrenzt ist, betrachten wir in diesem Kapitel nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren, die sich bei der Erzeugung von Zufallszahlen auf den Quantenzustand der Materie verlassen. Nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren verwenden verschiedene Techniken wie radioaktiven Zerfall, Schrotrauschen in Halbleitern, Photonen und andere.

AB - Die Unvorhersehbarkeit von Zufallszahlen findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, z. B. bei Lotterien, wissenschaftlichen Simulationen und grundlegenden physikalischen Tests. Am offensichtlichsten ist ihre Anwendung jedoch in kryptografischen Protokollen, die zwangsläufig Zufallszahlengeneratoren zur Erzeugung von Seeds, anfänglichen Zufallswerten, Nonces (Salts), Blinding-Werten und Padding-Bytes enthalten. Um für solche Aufgaben verwendet werden zu können, müssen Zahlengeneratoren bestimmte Kriterien erfüllen, um die Sicherheit des kryptografischen Protokolls zu gewährleisten. Dies bezieht sich in erster Linie auf die Unvorhersehbarkeit der generierten Zahlenwerte, selbst wenn der Angreifer das Design des Zufallszahlengenerators kennt. Im Gegensatz zu deterministischen Zufallszahlengeneratoren, die Zufallswerte mit einer Entropie erzeugen, die durch die Entropie des anfänglichen Seeds begrenzt ist, betrachten wir in diesem Kapitel nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren, die sich bei der Erzeugung von Zufallszahlen auf den Quantenzustand der Materie verlassen. Nichtdeterministische Zufallszahlengeneratoren verwenden verschiedene Techniken wie radioaktiven Zerfall, Schrotrauschen in Halbleitern, Photonen und andere.

KW - quantum random number generation, QKD,

U2 - 10.1007/978-3-031-54998-4_2

DO - 10.1007/978-3-031-54998-4_2

M3 - Buchkapitel

SN - eBook ISBN 978-3-031-54998-4

SN - Print ISBN 978-3-031-54997-7

T3 - Springer Spektrum

SP - 13

EP - 38

BT - Quanten-Zufallszahlengenerierung

A2 - , Springer Verlag

PB - Springer

CY - Cham Switzerland AG

ER -

Quanten-Zufallszahlengenerierung

Abstract

Publikationsreihe

Research Field

Schlagwörter

UN SDGs

Zugriff auf Dokument

Publikationen

Quantum Random Number Generation

Diese Publikation zitieren