QKD扩展BB84协议的Breidbart基窃听问题

给出了六态扩展BB84协议的Breidbart基窃听方案,分析并计算了各种截取重发策略下的AliceEve平均交互信息量和施行QKD标准纠错手续后的有效平均交互信息量,结果显示Breidbart基窃听Breidbart基重发策略(BB策略)最为有效.考虑到Alice和Bob可以在公开讨论阶段利用废弃数据检验是否存在BB窃听以降低秘密性增强算法的强度,减少量子密钥的损失,提出了修改BB84协议的建议.给出了可能较QKD标准纠错手续更为安全的量子密钥二次生成纠错方法 关键词： 量子密码 BB84协议 Breidbart基窃听     

基于BB84协议的实际QKD系统的窃听问题研究

基于实际量子密钥分配系统中所使用的强衰减的激光脉冲并不是单光子,量子密钥分配的信道不是无损耗的,窃听者的技术能力也不是无限的这些具体问题,采用了分束窃听与截获重发窃听策略相结合的方案讨论了窃听问题并给出了合法用户在筛选后的密钥中所能容忍的误码率上限.     

量子密码及BB84协议的分析

拥有强大破密功能的量子计算机的出现预示着传统的RSA密码算法最终将被淘汰．要对付量子计算机惊人的密码破译功能,唯一途径就是运用量子密码技术．作为量子密码术中最基本的协议,BB84协议有其独特的优势．尽管我们是一年级学生,但在《双语物理导论》课程教育理念的鼓励下,带着对量子密码的兴趣,我们小组展开了对它的初步研究,阐述了量子密码学原理及BB84协议,并就此分析了其安全性及制约因素．     

结合高效BB84协议的差分密钥分发系统

提出一种新的相位编码方案,使用差分和高效BB84协议实现量子密钥分发.在保留差分编码优势的同时,此方案进一步增加系统的安全性.Alice端随机选择{0,π/2,π,3π/2}中的相位对信号脉冲进行调制,Bob端随机选择{0,π/2}中的相位对信号脉冲进行调制.为了提高成码率和简化系统,以η(η→1)的概率选取{0,π} 基对相位进行调制,此时系统运行差分编码,用于生成密钥;以(1－η)的概率选取{π/2,3π/2}基中的相位对脉冲信号进行调制.{π/2,3π/2}基的选用是为了增加系统维度和进行安全性评估,不用于生成密钥.设计相应的系统,利用微弱相干光脉冲在该新协议下进行编码,在接收端采用法拉第－迈克尔逊方式进行解码,在实验上实现了长期稳定的密钥分发,误码率＜5%,传输距离达85 km.     

基于BB84协议利用多对量子态实现量子密钥分配

为了改善BB84协议防窃听的能力,在BB84协议的基础上提出用M(M=3,4,5…)对量子态实现量子密钥分配。为了检测其安全性,用截获-重发的方式对量子密钥分配过程进行窃听,窃听者分别采用两种检测光子状态的方法:在M组基中随机选取一种基和用Breidbart基测量,并在这两种窃听方法下分别通过计算机仿真探究M值与安全性能的关系。仿真结果表明:用多对量子态实现量子密钥分配时,发现窃听者的能力与BB84协议相同,而窃听者可以获取的正确信息要比窃听BB84协议获取的正确信息少。从而提高了量子密钥分配的安全性。     

基于BB84协议的量子保密通信实验

基于BB84量子保密通信协议,利用光子的偏振态传输信息.发送方和接收方通过量子信道来传输量子态,同时双方通过一条经典信道进行基矢比对和其他信息交互,进而两边同时安全地获得和共享一份相同的密钥.     

850nm光纤中1.1km量子密钥分发实验

在850nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型.该系统以单光子为信息载体,以光纤为量子信道,在通信双方建立起共享的密钥,从而完成量子密钥的分发,其安全性由量子力学基本原理——不确定性原理和量子不可克隆定理所保证.所采取的信息调制方式为相位调制,通信协议采取BB84协议.通信距离为1.1km,有效数据传送速率为3bit/s,误码率为9%左右     

850nm光纤中1.1km量子密钥分发实验

在850nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型.该系统以单光子为信息载体,以光纤为量子信道,在通信双方建立起共享的密钥,从而完成量子密钥的分发,其安全性由量子力学基本原理——不确定性原理和量子不可克隆定理所保证.所采取的信息调制方式为相位调制,通信协议采取BB84协议.通信距离为1.1km,有效数据传送速率为3bit/s,误码率为9%左右.     

BB84协议的非一般安全性分析与模拟

给出了窃听者采用各种窃听策略,使用最先进的仪器(段-郭概率量子克隆机)的条件下BB84协议的非一般安全性分析,推导出Eve使用段-郭概率量子克隆机时,Alice和Bob间的码差错率下降为20.7%,这说明BB84协议的安全性仍然有效.最后用BB84协议对量子密钥生成与分发进行了程序模拟.     

基于信道估计的自适应连续变量量子密钥分发方法

为使连续变量量子密钥分发协议获得稳定的密钥生成率,需要根据信道变化动态调整发送光脉冲的强度.将光纤量子信道看作加性玻色量子高斯信道,给出高斯态通过玻色量子高斯信道仍得到高斯态的证明过程.通过平衡零差检测后,采用最大似然估计法得到了信道参数,进而根据估计的噪声大小自适应调整Alice发送的光脉冲的强度,从而获得稳定的密钥生成率. 关键词： 量子密钥分发 连续变量 玻色量子高斯信道 信道估计     

Quantum key agreement protocol based on BB84

This work presents a quantum key agreement (QKA) based on the BB84 protocol. The newly proposed QKA protocol enables two involved parties to jointly establish a shared secret key in such a way that the shared secret key cannot be fully determined by one party alone. In contrast to the traditional key agreement protocols that must be based on some mathematical difficulties, the security of the newly proposed protocol is based on the quantum phenomena, which allows unconditional security as well as detection of eavesdroppers. With the technique of delayed measurement, the proposed protocol has 50% qubit efficiency. Therefore, it is very efficient and feasible for practical applications.     

Quantum key distribution transmitter chip based on hybrid-integration of silica and lithium niobates

A quantum key distribution transmitter chip based on hybrid-integration of silica planar light-wave circuit (PLC) and lithium niobates (LN) modulator PLC is presented. The silica part consists of a tunable directional coupler and 400-ps delay line, and the LN part is made up of a Y-branch, with electro-optic modulators on both arms. The two parts are facet-coupled to form an asymmetric Mach-Zehnder interferometer. We successfully encode and decode four BB84 states at 156.25-MHz repetition rate. Fast phase-encoding of 0 or $\pi $ is achieved, with interference fringe visibilities 78.53% and 82.68% for states $|+\rangle$ and $|-\rangle$, respectively. With the aid of an extra off-chip LN intensity modulator, two time-bin states are prepared and the extinction ratios are 18.65 dB and 15.46 dB for states $|0\rangle$ and $|1\rangle$, respectively.     

Quantum scheme for an optimal attack on quantum key distribution protocol BB84

A quantum scheme for an optimal attack on protocol BB84, the most studied protocol of quantum cryptography, is constructed. The physical implementation of this scheme on the basis of linear fiber-optical elements and the two-particle “controlled NOT” quantum transformation is proposed.     

最优实数态克隆作为标准BB84方案的最优个体窃听攻击

我们给出最优ARSC是对标准BB84方案的最优个体窃听分析.基于量子克隆的个体窃听,说明在由Csiszár和Korner定理的密钥产生率的两个充分条件中,其中一个可以作为最好的充分条件.     

A secure key agreement protocol based on chaotic maps

To guarantee the security of communication in the public channel,many key agreement protocols have been proposed.Recently,Gong et al.proposed a key agreement protocol based on chaotic maps with password sharing.In this paper,Gong et al.’s protocol is analyzed,and we find that this protocol exhibits key management issues and potential security problems.Furthermore,the paper presents a new key agreement protocol based on enhanced Chebyshev polynomials to overcome these problems.Through our analysis,our key agreement protocol not only provides mutual authentication and the ability to resist a variety of common attacks,but also solve the problems of key management and security issues existing in Gong et al.’s protocol.     

时间和相位混合编码的量子密钥分发方案

提出了一种在双马赫-曾德尔干涉仪量子保密通信系统上同时实现时间编码和相位编码的混合量子密钥分发方案.提出的方案将原来相位编码方案中丢弃的脉冲进行时间编码,因此成码率是原方案的二倍.系统同时获得时间编码密钥和相位编码密钥,既可以一组用于通信,另一组用于监视窃听,又可以将两组密钥组合成新密钥.系统具有良好的应用前景. 关键词： 量子保密通信 量子密钥分发 相位编码 时间编码