基于密钥托管的量子加密网络

量子信息论的研究是量子理论和经典信息论的一个重要交叉领域，量子位不可复制且量子纠缠态不可区分的量子信息特征提供了一种理论上绝对安全的加密术一量子加密。本文对量子必钥分发协议进行了研究，利用点点间量子密钥分发协议和基于传统密钥托管方案，提出多用户、多控制中心网络的环境下量子密钥的分发过程。     

量子保密通信研究进展与安全性分析

量子保密通信基于量子密钥分配和“一次一密”加密体制,能够提供无条件安全性保证,成为学术界和产业界研究关注的焦点.在介绍量子保密通信协议原理、关键器件和网络架构的基础上,重点分析了实际量子密钥分配系统的安全漏洞、攻击手段和安全性对策以及测量设备无关量子密钥分配技术研究进展,并对量子保密通信技术的安全性挑战、发展方向和应用前景进行了展望.     

基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法研究

鉴于当前经典图像加密算法的局限性及量子密钥分发协议无条件安全的特性,提出一种基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法。首先通信双方产生量子密钥序列,然后将密钥序列转换成与要加密的图像对应的像素矩阵,将该像素矩阵与对应的图像的像素矩阵元素按位进行异或运算,再利用下一量子密钥序列生成像素置乱矩阵,对图像像素进行置乱变换,最终完成加密。解密方用与发送方相反的方法进行像素位置复原,再利用密钥矩阵进行异或运算即可解密。该算法所有密钥均采用量子密钥分发协议产生,安全性高,实现简单,经实验仿真证明,加密后的图像直方图呈均匀分布,像素相关性非常弱,像素变化率和信息熵高。     

一种基于量子纠错编码的量子密钥分配协议

量子加密从物理机制上保证了密钥分配的绝对安全,然而由于量子密钥分配过程中量子信道存在噪声,使得传输效率不高的量子密钥分配效率进一步降低。量子低密度奇偶校验(量子LDPC)码由于在码长和码率的选择方面具有巨大的灵活性,且信赖于稀疏图,已成为目前量子纠错编码的研究热点。该文借鉴经典纠错编码能够提高传输可靠性的特性,针对BB84协议,设计一种基于量子LDPC码的BB84协议。通过数值仿真,分析量子LDPC码对BB84协议的密钥传输效率的影响。结果表明基于量子纠错码的BB84协议的密钥传输效率得到提高,验证了在含噪量子信道中基于量子LDPC码的量子密钥分配协议的有效性。     

基于量子密码的ASON光包加密方案研究

光包加密是提高ASON(自动交换光网络)安全性的基础。在分析光包加密机制及相关研究现状的基础上,根据ASON分层体系架构及BB84量子密钥分配协议的特点,提出了一种改进的基于四层结构的ASON量子交换机模型;基于该模型,提出了一种基于秘密共享加密的多路径量子密钥分配策略,用于解决长距离传输量子密钥的问题。仿真结果表明该方案是可行的。     

安全高效的量子通信及其发展

量子通信不仅在理论上取得了很大的进步,在技术研究和产品研制方面也获得了快速的发展,业界已研制出较为成熟的单光子探测器、量子密钥分发产品、纠缠源、量子随即数发生器、量子数据加密系统等,量子通信将逐渐步入实用化阶段。     

基于单粒子的量子公钥加密协议

提出一种基于单粒子的量子公钥加密协议。利用随机序列的映射关系对私钥实施量子操作,生成用于消息加密的量子公钥。根据量子不可克隆和密文不可分辨定理,引入新的量子源作为通信传输的载体,设计了易操作的加密编码和解密规则;采用分块的方法,优化了窃听检测方法,降低了对发送方存储能力的要求;结合一次一密的加密方案,保证了在量子通信信道中传送密钥和消息的安全性。基于纠缠态的量子加密算法和基于单粒子的量子公钥加密方案相比较,所提出的协议易于实现,具有良好的使用价值。分析表明,本协议是安全的。     

基于量子化的网络通信安全性研究

随着信息技术的发展,量子通信网络安全问题引起了人们的极大关注.本文分析了量子网络通信安全的意义,并从量子密钥分发网络,量子加密网络、和量子认证网络三个方面归纳了国内外量子网络通信安全问题的研究进展情况.最后,基于对量子网络通信安全存在的问题,指出了今后该领域的研究方向.     

基于可信控制中心的量子密钥中继方案

提出了一种利用可信控制中心以及可信量子中继服务器进行量子密钥中继传输的实现方案。在设计可信中继点协议上采用了量子密钥一次一密的加密算法,在组建可信中继网络时,利用可信控制中心来保证接入中继的可信性与安全性,并把用户地址隐藏于已加密的量子信息数据中,只有合法的可信用户才能解密并进行信息传输。实验结果表明,用户之间即使没有量子信道直接相连,仍然可以利用可信中继网络进行量子密钥长距离的安全传输,该量子密钥中继方案是可行的。安全性分析表明,在传输过程中,攻击者无法获取到真正有用的量子密钥信息。     

国际要闻

欧洲建世界最大量子密钥分布网络欧洲研究人员经共同协作联合建造了世界最大的量子密钥分布网络,在41个研究所和业界机构的努力下,他们成功地实现了将安全量子加密信息在一个8节点Mesh网络上传送。