量子密码与窃取

本文建立了量子通道安全的一般性限度。，我们提出了利用检查被抛弃的数据来侦破窍取者的方案。     

通信密码学前瞻:量子密码技术

安全性是密码学研究一直追求的目标,最近取得飞速发展的量子加密技术综合了量力学原理和经典密码术,具有可证明的安全性,同时还能对窃听者的非法侵入进行检测,克服了传统密友学的桎梏,为未来的网络通信提供了真正确实的保障。     

量子密码的窃听检测

量子密码是密码学与量子力学相结合的产物.它具有得天独厚的优势并逐渐成为下一代密码技术中的重要研究分支.与经典密码相比,量子密码最大的优势就是它的可证明安全性和可检测性.分析了量子密码协议中的窃听检测过程并给出一个新的量子密码协议方案.     

量子密码技术

根据海森伯不确定性原理,任何窃听者都不可能窃听量子通信中的信息不被发现.文章对经典密码和量子密码的密钥生成与分发作了分析和介绍.并介绍了当前实验研究的进展.     

经典密码通信与量子密码通信的现状及发展趋势

对现有3种经典保密通信体系,即对称密钥体系、非对称密钥体系、Vernam密钥体系的现状和发展趋势进行了分析,指出了经典保密通信的局限性,重点阐述了绝对安全的量子密码通信的现状和发展趋势.     

量子密码技术在网络安全中的应用

网络安全的研究中最主要的技术之一是加密技术,现在普遍采用的加密技术采用的体制是RSA体制,这一体制在目前还不能被人为攻破,但它并不是一个理论上不能攻破的体制.量子密码技术把量子应用于密码体制中,以量子理论中的测不准原理为基础设计出理论上无法攻破的绝对安全的密码体制.     

基于对称密钥的量子公钥密码

提出了一种基于量子加密的量子公钥密码(Quantum Public-key Cryptography, QPKC)方案, 构造了一个QPKC系统的完整理论框架, 并分析了该方案的安全性和特点. 分析表明, 量子力学特性使得基于对称密钥构建QPKC成为可能, 这与经典公钥密码体制中的情况大相径庭. 此外, 对之前的QPKC方案提出了一种态估计攻击方法     

重新审视量子对话和双向量子安全直接通信的安全性

从信息论和密码学的角度分析了两个量子对话协议和一个双向量子安全直接通信协议的安全性,指出这些协议中传输的信息将会被部分地泄露出去．也就是说,任何窃听者都可以从合法通信者的公开声明中提取到部分秘密信息．而这种现象在量子安全通信中是不该出现的．事实上,很多近期提出的类似协议中也存在这个问题．希望在今后的研究中信息泄露的问题能够得到大家的重视．     

RSA密码系统的算法实现及安全性分析

阐述了公开钥密码系统RSA算法的原理及实现技术，并讨论了其在应用过程中的安全性及相应防范措施。     

基于相位编码的高效量子密钥分配方案

提出了一种新的单向量子密钥分配方案.该方案利用光子的两列子波之间相位差关系形成的干涉结果进行编码,并且利用与干涉结果独立的光子偏振态进行窃听检测.并对该方案的效率和安全性进行了分析.理论分析表明,该方案的光子利用率为100%,而经典通信量仅约为BB84方案的一半,信息传输效率约为2n/(3n+4),高于BB84方案25%的效率值,随着传输光子数n的增大,效率值将趋近于66.7%.而且,该方案对于截获重发、测量重发、纠缠测量等常见的攻击,都具有很好的安全性.此外,对于现在的技术而言,该方案较易实现.     

Measuring-basis-encrypted six?state quantum key distribution scheme

A six-state quantum key distribution scheme with measuring-basis encryption technique, which is based on the six?state protocol and the MBE protocol, is proposed. In this modified six-state quantum key distribution protocol, Alice and Bob use a control key to synchronize the use of their measuring-basis so that they always use the same measuring?basis. This modified six-state quantum key distribution protocol retains the advantage of higher security and at the same time has a higher efficiency.     

Active phase compensation of quantum key distribution system

Quantum key distribution （QKD） system must be robust enough in practical communication. Besides birefringence of fiber, system performance is notably affected by phase drift. The Faraday-Michelson QKD system can auto-compensate the birefringence of fiber, but phase shift is still a serious problem in its practical operation. In this paper, the major reason of phase drift and its effect on Faraday- Michelson QKD system is analyzed and an effective active phase compensation scheme is proposed. By this means, we demonstrate a quantum key distribution system which can stably run over 37-km fiber in practical working condition with the long-time averaged quantum bit error rate of 1.59% and the standard derivation of 0.46%. This result shows that the active phase compensation scheme is suitable to be used in practical QKD systems based on double asymmetric interferometers without additional devices and thermal controller.     

A universal coherent source for quantum key distribution

We propose a concept of universal coherent source for quantum key distribution. The weak coherent pulse （WCP） and heralded single photon source （HSPS） are the most common photon sources for state-of-art quantum key distribution （QKD）. However, there exists a prominent crossover between the maximal secure distance and the secure key generating rate in short and middle distance if one applies these two sources in a practical decoy state quantum key distribution. It is shown that by combining the heralded pair coherent state （HPCS） photon source and the practical decoy state method together, one can not only strengthen the maximal secure transmission distance, but also improve key generat- ing rate at short and medium distance. Moreover, the advancement in key generating is not confined in the particular protocol utilized and can be easily checked for both BB84 and SARG protocol. Finally, we clearly demonstrate how the HPCS-based decoy method works effectively and feasibly by proposing an efficient HPCS-based ＂1 signal＋2 decoy＂ state method,     

One-way quantum identity authentication based on public key

Based on public key, a quantum identity authenticated （QIA） system is proposed without quantum entanglement. The public key acts as the authentication key of a user. Following the idea of the classical public key infrastructure （PKI）, a trusted center of authentication （CA） is involved. The user selects a public key randomly and CA generates a private key for the user according to his public key. When it is necessary to perform QIA, the user sends a sequence of single photons encoded with its private key and a message to CA. According to the corresponding secret key kept by CA, CA performs the unitary operations on the single photon sequence. At last, the receiver can judge whether the user is an impersonator.     

基于诱骗态方法的量子密钥分发

诱骗态量子密钥分发方法成功地解决了光子数分离攻击的安全性漏洞,并且使得人们实现了长距离的量子密钥分发.回顾了量子密钥分发的发展过程,从BB84协议至三强度诱骗态方法的实现.并且详细叙述了如何通过输入参数来获得绝对安全密钥的成码率.     

自由空间量子密钥分发中信号发生与处理方案

针对自由空间量子密钥分发系统中的随机信号发生及数据采集这一难题,提出了一种利用在LabVIEW环境下开发的虚拟仪器程序来控制数字I/O板卡的解决方案.发送端利用程序控制高速数字输入/输出板卡,产生随机信号用于实现光子路径的随机选择.接收端采用缓冲周期测量的计数方式,采用两个计数器记录两路随机信号的信息,通过程序来完成对计数器板卡的控制,将采集到的数据保存在两个本地文件中,以用于后续的数据处理分析.本方案具有易于开发和调试、维护方便、应用灵活、成本低等优点,已经成功用于基于B92协议的自由空间量子密钥分发系统中.     

量子密钥分配技术——信息时代安全之“盾”

 介绍了密码技术,解释了密码危机的由来。对称密码体制中的密钥分配是维护信息安全的核心问题,自20世纪70年代研发的公钥密码体制存在多种隐患,它们难以保证密钥分配中的绝对安全。论述了量子密钥分配技术的原理及研发进展。     

融合量子密钥的内网文件加密系统

随着量子计算技术快速发展,基于计算复杂性的加密技术正面临着巨大的威胁,单一的防火墙技术无法完全阻止黑客的侵入和发自内网的攻击。采用防火墙与量子保密通信技术相结合的策略,能够有效解决上述问题。文中设计了一种基于量子密钥的局域网内文件安全系统,使用量子密钥并结合"一次一密"的方式对局域网内部隐私文件进行加密,能够有效防范文件失窃带来的损失。系统包括2个部分:以文件处理单元为核心的客户端软件,以加/解密信息管理模块为核心部件的服务器。为了增加密文的复杂性、密钥的存储安全性、计算可行性,提出了密文混合拼接、弱口令错位置乱、密钥智能匹配3种密钥处理方法,有效提高了系统的整体安全性。经系统功能测试与网络仿真分析,验证了系统的有效性、安全性及可行性。     

穿越云雾的空间量子密钥分配可行性分析

通过对空间量子密钥分配系统成钥率的分析和仿真计算,得出了穿越云雾的量子密钥分配的成钥率与云雾浓度的关系,论证了可以进行有效空间量子密钥分配的云雾浓度上限和对应的气象视距下限.