本文關(guān)鍵詞：實(shí)際QKD系統(tǒng)的安全性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子密鑰分發(fā)(Quantum Key Distribution,QKD)是一種能使通信雙方共享無(wú)條安全密鑰的密鑰分發(fā)手段,其安全性得到量子力學(xué)基本原理保證。自1984年Bennet和Brassard提出首個(gè)具有里程碑意義的QKD協(xié)議(BB84協(xié)議)以后,人們對(duì)QKD進(jìn)行了廣泛研究,又提出了許多其他協(xié)議,如EPR協(xié)議等。這些QKD協(xié)議已陸續(xù)在理論上被證明是無(wú)條件安全的,而這里的理論無(wú)條件安全性證明都是建立在QKD系統(tǒng)設(shè)備理想的假設(shè)下。然而,實(shí)際QKD系統(tǒng)存在很多不滿足理論假設(shè)條件的因素,如實(shí)際QKD系統(tǒng)中采用的光源通常是微弱激光脈沖光源,無(wú)法滿足QKD協(xié)議中單光子光源的要求。實(shí)際QKD系統(tǒng)的非理想可能導(dǎo)致一些安全隱患,研究實(shí)際QKD系統(tǒng)的安全性對(duì)于推動(dòng)QKD技術(shù)的應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)際意義。本文首先從QKD的實(shí)際物理模塊和后處理兩個(gè)方面,分析了實(shí)際QKD系統(tǒng)中存在的安全問(wèn)題,并主要針對(duì)實(shí)際光源為多光子光源且光脈沖數(shù)有限的情況,分析實(shí)際QKD系統(tǒng)的安全性。具體研究?jī)?nèi)容如下:基于Lindeberg-Levy中心極限定理提出了一種估計(jì)QKD系統(tǒng)計(jì)數(shù)率和誤碼率的方法,比Cai和Scarani文章中的估計(jì)方法[21]得到的計(jì)數(shù)率和誤碼率的上、下界更緊湊,然后利用此估計(jì)方法給出了有限碼長(zhǎng)下實(shí)際系統(tǒng)的安全碼率下界計(jì)算公式,并對(duì)兩種估計(jì)方法得到的安全碼率進(jìn)行了數(shù)值模擬。仿真實(shí)驗(yàn)表明,本文的參數(shù)估計(jì)方法得到的實(shí)際QKD系統(tǒng)安全碼率比文獻(xiàn)[21]的更高。從經(jīng)典信息論安全和量子信息中可組合性安全兩種安全定義出發(fā),對(duì)有限碼長(zhǎng)下的實(shí)際QKD安全性進(jìn)行了分析。Bennett的安全性分析理論假設(shè)Eve獲取的信息量是已知的,而實(shí)際系統(tǒng)中我們只能對(duì)泄露的信息量進(jìn)行估計(jì)。因此,需要考慮有限碼長(zhǎng)效應(yīng),本文將有限碼長(zhǎng)考慮到安全分析模型中,根據(jù)有限碼長(zhǎng)下的安全碼率,改進(jìn)了Bennett的安全性分析理論,并給出了有限碼長(zhǎng)實(shí)際QKD系統(tǒng)中最終密鑰信息泄露量的上界公式。此外,本文還基于可組合性的對(duì)有限碼長(zhǎng)下的QKD安全性進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：量子密鑰分發(fā) BB84協(xié)議 有限碼長(zhǎng) 安全碼率 安全性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O413;TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題背景8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)11-12
• 第2章 實(shí)際QKD系統(tǒng)的安全問(wèn)題12-23
• 2.1 引言12
• 2.2 QKD協(xié)議12-18
• 2.2.1 BB84 協(xié)議12-15
• 2.2.2 誘餌態(tài)BB84協(xié)議15-16
• 2.2.3 其他協(xié)議16-18
• 2.3 實(shí)際QKD物理子系統(tǒng)的安全問(wèn)題18-20
• 2.3.1 光源18-19
• 2.3.2 信道19-20
• 2.3.3 探測(cè)器20
• 2.4 實(shí)際QKD后處理子系統(tǒng)的安全問(wèn)題20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第3章 有限碼長(zhǎng)條件下的QKD安全碼率23-34
• 3.1 引言23
• 3.2 無(wú)限碼長(zhǎng)下的安全碼率23-26
• 3.3 有限碼長(zhǎng)下的安全碼率26-31
• 3.3.1 基于中心極限定理的參數(shù)估計(jì)方法27-29
• 3.3.2 計(jì)數(shù)率、誤碼率及安全碼率的估計(jì)29-31
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-34
• 第4章 有限碼長(zhǎng)下的QKD安全性分析34-41
• 4.1 引言34
• 4.2 有限碼長(zhǎng)下基于信息論的QKD安全性分析34-38
• 4.2.1 保密增強(qiáng)34-35
• 4.2.2 QKD的信息論安全性定義35-36
• 4.2.3 QKD的信息論安全性分析36-38
• 4.3 有限碼長(zhǎng)下基于可組合性的QKD安全性分析38-39
• 4.3.1 QKD的可組合安全性定義38-39
• 4.3.2 QKD的可組合安全性分析39
• 4.4 本章小結(jié)39-41
• 結(jié)論41-42
• 參考文獻(xiàn)42-46
• 致謝46

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 陳策;姜曉輝;胡勇;;裝備軟件狀態(tài)標(biāo)識(shí)的消息認(rèn)證碼[J];火力與指揮控制;2015年08期

2 陳策;胡勇;周偉;;數(shù)字簽名技術(shù)在裝備軟件狀態(tài)管理中的應(yīng)用研究[J];軟件導(dǎo)刊;2014年09期

3 李佳雨;石會(huì);鄧元慶;龔晶;關(guān)宇;;抗滑動(dòng)攻擊的LEX算法改進(jìn)及分析[J];通信技術(shù);2015年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 鄭行;AES算法的硬件優(yōu)化實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用研究[D];廈門(mén)大學(xué);2014年

2 楊莉莉;大數(shù)分解的若干歷史問(wèn)題研究[D];山西師范大學(xué);2014年

3 郭芳芳;基于保實(shí)分?jǐn)?shù)離散余弦變換和混沌的圖像加密[D];南昌大學(xué);2014年

4 耿健;基于FPGA的圖像加密系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南昌大學(xué);2014年

5 徐立杰;網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)在手機(jī)銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[D];華北電力大學(xué);2014年

6 王萌;基于物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)鈨x表數(shù)據(jù)采集與管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：實(shí)際QKD系統(tǒng)的安全性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：322428