Zaprojektowanie, stworzenie i zweryfikowanie wysokopoziomowego protokołu bezpieczeństwa pozwalającego zastosować kryptografię kwantową w praktycznych sieciach telekomunikacyjnych

mgr inż. Marcin Niemiec

Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej R. Pach – Akademia Górniczo-Hutnicza
Dyscyplina: Telekomunikacja

Rozprawa jest poświęcona nowemu, wysokopoziomowemu protokołowi bezpieczeństwa. Proponuje unikalne ilościowe podejście do bezpieczeństwa w kryptografii kwantowej. Opisany protokół pozwala na bezpośrednie sterowanie niskopoziomowymi parametrami systemu kwantowej dystrybucji kluczy. Przedstawione rozwiązanie zwiększa szanse na implementację kryptografii kwantowej w sieciach telekomunikacyjnych.

W rozprawie zdefiniowano zarówno kluczowe wymagania użytkowników końcowych jak i niskopoziomowe parametry typowego systemu kwantowej dystrybucji kluczy, które wpływają na bezpieczeństwo całego systemu. Zdefiniowane zostały dwa nowe pojęcia: entropia bezpieczeństwa i miara bezpieczeństwa. Takie ilościowe podejście do bezpieczeństwa pozwala na zróżnicowanie poziomu ochrony danych dla różnych usług. W rozprawie zaproponowano dwa różne poziomy bezpieczeństwa: podstawowy i rozszerzony. Dzięki takiemu zróżnicowaniu, użytkownicy końcowi są w stanie wybrać odpowiedni poziom ochrony w zależności od swoich potrzeb i wymagań.

Działanie nowego protokołu zostało zweryfikowane za pomocą badań symulacyjnych. Dodatkowo zaproponowano dwa przykładowe scenariusze dla różnych poziomów bezpieczeństwa. Oba zostały wysoko ocenione przez potencjalnych użytkowników kryptografii kwantowej.

Autoreferat: autoreferat-niemiec.pdf.
Polecam jednak pełną wersję rozprawy, którą można znaleźć pod adresem:
http://www.kt.agh.edu.pl/~niemiec/PhD/PhD_dissertation_MNiemiec.pdf

1. Niemiec M.: Quantum cryptography – the analysis of security requirements, Proceedings of 11th International Conference on Transparent Optical Networks, ICTON 2009, Azores, Portugal, 2009
2. Niemiec M., Romański Ł., Święty M.: Quantum cryptography protocol simulator, Multimedia Communications, Services and Security, volume 149 of Communications in Computer and Information Science, Springer-Verlag, 2011
3. Romański Ł., Święty M., Niemiec M.: Current status and future directions of quantum cryptography, Multimedia Communications, Services and Security, IEEE International Conference, Kraków, 2010
4. Niemiec M.: Kryptografia kwantowa – bezpieczeństwo na najwyższym poziomie, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2009
5. Niemiec M.: Analysis of possibility of the Quantum Key Distribution implementation in the Passive Optical Networks, Proceedings of the e-PhotonONe+/COST 291 Summer School 2007, Brest, France, 2007
6. Dudek J., Wawszczak S., Niemiec M.: Cryptography algorithms – software and hardware considerations, Multimedia Communications, Services and Security, IEEE International Conference, Kraków, 2010
7. Stoianov N., Urueńa M., Niemiec M., Machnik P., Maestro G.: Overview of the security components in INDECT project, Multimedia Communications, Services and Security, volume 149 of Communications in Computer and Information Science, Springer-Verlag, 2011
8. Niemiec M., Machowski Ł.: Analiza parametrów bezpieczeństwa skrzynek podstawieniowych na przykładzie symetrycznego algorytmu szyfrującego AES, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2010
9. Niemiec M., Duliński Z.: Architektura bezpieczeństwa w zarządzalnych sieciach nakładkowych na przykładzie nowego rozwiązania SmoothIT Information Service (SIS), Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2009
10. Niemiec M., Duliński Z.: Bezpieczna komunikacja inter-SIS w zarządzalnych sieciach nakładkowych, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2010
11. Niemiec M.: Joint Lamport and Diffie-Hellman algorithms to build secure communications in wireless sensor networks, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2008
12. Pach A., Niemiec M., et al.: NoE BONE – kontynuacja prac projektu e-Photon/ONe+ w tematyce nowoczesnych sieci optycznych, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2008
13. Wajda K., Niemiec M., et al.: Projekt NoE BONE – postęp prac w tematyce nowoczesnych sieci optycznych, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2008
14. Chołda P., Niemiec M., et al.: Udział Katedry Telekomunikacji AGH w projekcie SmoothIT, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2009
15. Niemiec M., Dudek J., Machowski Ł., Romański Ł., Święty M..: Uniwersalny symulator szyfrów blokowych, Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 2011
16. Niemiec M., Pach A. R., Pacyna P.: Planowanie bezpiecznej komunikacji w sieciach komputerowych zgodnej z zaleceniami ITU-T, Telekomunikacja Cyfrowa, 2005
17. Dulinski Z., Stankiewicz R., Chołda P., Wydrych P., Stiller B., Niemiec M., Kantor M.: Inter-ALTO communication protocol IETF draft, 2010

1. M. Uruena and M. Niemiec et al.: Deliverable D8.1: Specification of Requirements for Security and Confidentiality of the System, INDECT Consortium, 2009
2. N. Stoianov and M. Niemiec et al.: Deliverable D8.2: Evaluation of Components, INDECT Consortium, 2010
3. M. Niemiec et al.: Deliverable D8.3 Specification of new constructed block cipher and evaluation of its vulnerability to errors, INDECT Consortium, 2010
4. M. Niemiec et al.: Deliverable D9.13 New block ciphers, INDECT Consortium, 2010
5. A. Dziech and M. Niemiec et al.: Raport D5.1, Specyfikacja wymagań związanych z bezpieczeństwem wymiany i dostępu do informacji pochodzących z monitoringu, INSIGMA Consortium, 2009
6. F. Hecht and M. Niemiec et al.: Deliverable D3.1, Economic traffic management systems architecture design (initial version), SmoothIT Consortium, 2008
7. K. Pussep and M. Niemiec et al.: Deliverable D3.2, Initial documentation of engineering and implementation, SmoothIT Consortium, 2009
8. S. Soursos and M. Niemiec et al.: Deliverable D3.3, Documentation of engineering and implementation (final), SmoothIT Consortium, 2010
9. F. Hecht and M. Niemiec et al.: Deliverable D3.4, Economic traffic management systems architecture design (final verison), SmoothIT Consortium, 2010
10. M. Niemiec, J. Derkacz, S. Myślinski: Stworzenie modelu modułu bezpieczeństwa oraz wykrywania nadużyć w usługach przedpłaconych, raport RTB [Real-Time-Billing], COMARCH S. A., 2007
11. K. Wajda and M. Niemiec et al.: Encryption algorithms (downstream traffic), Optical networks: towards banwidth manageability and cost efficiency, Deliverable VD-A.3, e-Photon/ONe+ Consortium, 2007
12. M. Wągrowski and M. Niemiec et al.: Deliverable 3.4: Integration of the test tool, DESYME Consortium, 2007
13. J. Dańda and M. Niemiec et al.: Deliverable 5.1: Technical test and evaluation report, DESYME Consortium, 2007
14. J. Dańda and M. Niemiec et al.: Deliverable 5.2: User test and evaluation report, DESYME Consortium, 2007