Các hệ mã hoá lượng tử, sử dụng các hiện tượng lượng tử như nguyên lý bất định Heisenberg, nguyên lý không thể sao chép, nguyên lý rối lượng tử để bảo vệ và phân phối khoá mã hoá. Các hệ mã hoá lượng tử cho phép hai người (hoặc hai tổ chức), không chia sẻ thông tin bí mật trước đó, có thể giao tiếp trên các kênh công cộng một cách an toàn. Do dựa trên các nguyên lý như trên (đặc biệt là nguyên lý không thể sao chép hoàn hảo và nguyên lý bất định Heisenberg) nên các hệ mã lượng tử được coi là an toàn chống lại các phương pháp tấn công của bên thứ ba.
Tuy nhiên một số sơ đồ tấn công các hệ mã lượng tử đã được phát triển như sơ đồ chặn/chuyển tiếp (intercept/resend scheme), sơ đồ phân tia sáng (beamsplitting scheme) tuy nhiên các sơ đồ tấn công trên vẫn làm nhiễu thông tin Bob thu được và sẽ bị phát hiện trong giao thức phân phối khoá BB84.
Trong phần này, tôi sẽ trình bày một sơ đồ tấn công có tên là Sao chép gián tiếp
(Indirect Coping) mà Eve có thể sử dụng để thu được thông tin chuyển đi từ Alice mà không bị phát hiện bởi Alice và Bob trong giao thức phân phối khoá lượng tử BB84 (cũng như trong các giao thức tương tự như B92). Đây là phương pháp tấn công thuộc loại man-in-middle.
Sơ đồ này có thể mô tả như sau:
- Eve xây dựng một hàm quy tắc. Hàm này là hàm đơn trị với mọi trạng thái lượng tử khác nhau được sử dụng bởi Alice và Bob trong giao thức, nghĩa là mọi giá trị của hàm sẽ tương ứng với các trạng thái lượng tử khác nhau.
- Khi Alice gửi các bit lượng tử ngẫu nhiên đến cho Bob, Eve sẽ nhận mọi trạng thái này và tính giá trị tương ứng bởi hàm trên sau đó huỷ qubit nhận được.
- Sau đó Eve sẽ gửi một trạng thái lượng tử mới tới Bob dựa trên bảng tham chiếu trong đó mọi giá trị của hàm sẽ tương ứng với một trạng thái lượng tử.
Theo sơ đồ này, Eve sẽ có được chính xác thông tin trao đổi giữa Alice và Bob mà không bị phát hiện. Sơ đồ này có tên là Sao chép gián tiếp (Indirect Coping) do Eve không thực sự sao chép giá trị mà Alice gửi mà tạo một trạng thái lượng tử mới có trạng thái giống hệt trạng thái lượng tử Alice tạo.