基于BB84协议的量子密钥分发系统研究

量子密码技术提出以后,得到了人们的普遍关注,它是目前唯一能够证明的绝对安全的保密通信方式。随着量子信息技术的发展,量子密钥分发技术开始从理论走向实际应用。为了研究在实际量子密钥分发系统中各部件对密钥分发效率的影响,提高密钥分发速率,对基于BB84协议的光纤量子密钥分发系统进行建模分析,研究了影响密钥分发效率的参数。数值仿真表明:准单光子源中平均光子数和光纤长度是影响最终密钥协商速率的关键参数。为进一步提高量子密钥分发系统的效率提供了参考。     

基于纠缠的BB84协议仿真研究

将传统的量子密钥分发协议与纠缠光子对的纠缠特性相结合,提出了一种改进的BB84协议--基于纠缠的BB84协议.为了考察该协议的可行性,利用量子计算语言分别针对协议的正确性和安全性进行了仿真验证,并进一步考察衰落信道对协议工作的影响.仿真结果显示:理想情况下,协议安全工作时密钥生成效率为14/30,接近理论值50%;在存在第三方窃听时,其密钥生成效率仅为5/30,远远小于50%,由此通信双方可以判断出第三方窃听存在.由于信道衰落的影响,实际密钥生成效率远远低于理论值.得出结论:基于纠缠的BB84协议也是绝对安全可靠、切实可行的量子密钥分发协议;为提高密钥生成效率,应尽量减小信道衰落.最后,对协议的应用进行了展望.     

一种基于[7,1]CSS纠错码的量子密钥分配协议

量子密钥分配协议具有可证明的绝对安全性,但是由于量子信道噪声的作用,量子比特在传输过程中容易产生错误,从而降低量子密钥分配的效率。对此,根据量子纠错理论,利用Hamming码构造一种[7,1]CSS纠错码,并结合BB84协议,提出一种改进的量子密钥分配协议。通过理论分析与数值计算,对比改进协议与BB84协议在含噪声量子信道中的传输错误率,结果表明改进的量子密钥分配协议相比于BB84协议提高了对信道噪声的抵抗能力。     

BB84量子密钥分配协议在专网中的应用

依据专用网络的特点,对BB84量子密钥分配协议做了改进,提出一种适用于专用网络的BB84-PN协议。该协议通过身份认证和量子物理特性,提高了安全性。同时,在通信过程中通过协商传输量子密钥规则,有效地提高了传输效率。     

量子LDPC码在BB84协议中的应用研究

针对BB84量子密钥分配协议中量子信道存在噪声,设计一种带有量子纠错码的改进的BB84协议模型,在模型中用量子低密度奇偶校验码（量子LDPC）作为纠错码对发送量子态进行编码。通过数值仿真,从密钥传输效率的角度分析量子纠错编码对BB84协议的影响。结果表明量子LDPC码能克服噪声,提高了密钥传输效率,验证了在含噪量子信道中改进的BB84协议模型的有效性。     

量子保密通信探悉

量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科,它是目前科学界公认的惟一能实现无条件安全的通信方式.本文分析了现有密码系统存在的安全问题,介绍了量子密码术概念,深入剖析了最典型的量子密钥分发协议--BB84协议的全过程,并分析了它的安全性.     

基于QCircuit的BB84窃听仿真与分析

该文研究量子线路模型仿真量子密钥分配协议.基于QCircuit软件运用量子线路模型设计不同攻击模型下的BB84量子密钥分配协议仿真模型,并引入rsec和I(α,E)两个指标,设计指标分析线路模型,仿真分析了不同噪声信道模型下BB84密钥分配协议在P/P、B/P和B/B三种不同截取/重发策略下的有效性及安全性.仿真结果表...     

解析量子密钥分配中量子LDPC码的应用

将BB84密钥分配协议看做一个Wire-tap的信道模型,其主信道为二进制对称信道,比特翻转率为025ε,窃听信道是二进制删除信道,删除概率为1-ε.通过量子LDPC编码方式,BB84编写实现主信道的安全通信,同时对BB84协议的安全性进行证明.最后,对Wire-tap信道的安全容量进行计算,最终得到BB84协议下量子LDPC码的可容忍误码率.     

BB84协议安全判据的实用标准研究

BB84协议是针对单光子量子通信提出的经典协议。在BB84协议安全判据理论值的基础上,结合窃听者所付出成本与其所得信息价值的关系,对自由空间和光纤2种量子信道,分别提出了各自的BB84协议安全判据的实用标准。     

基于BB84协议的空间量子通信系统

我们分析了基于BB84协议的空间量子通信系统.该系统使用大气量子信道,以因特网为经典信道.讨论了光子与大气的相互作用,利用量子计算语言对大气信道中的量子密钥分配进行了仿真.将用于量子计算仿真的语言引入量子通信的研究中,讨论了单光子脉冲系统与纠缠光子对系统的特点,分析了全球量子通信系统的可行性.