發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 05:18

　　量子保密通信系統(tǒng)中,通信雙方可能同時(shí)從共享量子密鑰池讀取密鑰,在密鑰不允許重用的前提下,量子密鑰池中密鑰使用可能出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題,文章提出一種量子密鑰池雙向使用方案,同時(shí)給出了具體的協(xié)議交互過(guò)程和實(shí)現(xiàn)機(jī)制。該方案基于半雙工通信思想,通過(guò)控制主動(dòng)讀取量子密鑰池中密鑰權(quán)限等方式,有效解決密鑰池中密鑰的競(jìng)爭(zhēng)使用問(wèn)題,通信雙方能夠從共享量子密鑰池中正確讀取加密密鑰和解密密鑰。 

【文章來(lái)源】：信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2020,20(12)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

半雙工通信

量子密鑰分發(fā)技術(shù)一般由量子密鑰分發(fā)發(fā)射端設(shè)備（QKD發(fā)射端）和量子密鑰分發(fā)探測(cè)端設(shè)備（QKD探測(cè)端）共同實(shí)現(xiàn)。通常情況下，QKD發(fā)射端和QKD探測(cè)端配對(duì)使用。如圖2所示，典型的基于BB84協(xié)議的點(diǎn)到點(diǎn)量子密鑰分發(fā)過(guò)程需要兩條信道，一條是QKD發(fā)射端到QKD探測(cè)端的單向量子信道，用于發(fā)射單光子信號(hào)；另一條是如IP網(wǎng)絡(luò)類的經(jīng)典信道，用于QKD發(fā)射端和QKD探測(cè)端完成BB84協(xié)議的基矢比對(duì)、糾錯(cuò)、隱私放大等過(guò)程。受光子信號(hào)在光纖內(nèi)指數(shù)衰減所限，量子保密通信實(shí)際應(yīng)用時(shí)，點(diǎn)到點(diǎn)間基于BB84協(xié)議直接進(jìn)行量子密鑰分發(fā)的通信距離通常在80 km～100 km。如果需要實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的點(diǎn)到點(diǎn)量子密鑰分發(fā)，必須進(jìn)行密鑰中繼，如圖3所示。目前實(shí)際可行的密鑰中繼方式為可信中繼，即通過(guò)可信中繼節(jié)點(diǎn)的接力，逐跳（Hop-by-hop）完成量子密鑰的中繼，可信中繼節(jié)點(diǎn)內(nèi)部按“左手倒右手”的方式，采用經(jīng)典信道相互連接。

基于可信中繼的量子保密通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通常分為三層，從下至上依次為密鑰生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)、密鑰中繼網(wǎng)絡(luò)和密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，分別對(duì)應(yīng)量子密鑰生產(chǎn)層、量子密鑰中繼層和量子密鑰服務(wù)層，如圖4所示。一些文獻(xiàn)也將量子保密通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為四層[7]或五層[9]，根據(jù)具體功能將三層模型中的量子密鑰中繼層又進(jìn)行了細(xì)分。圖4 量子保密通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]量子保密通信應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展[J]. 劉璐,王妮娜,賴俊森,趙文玉,張海懿.  信息通信技術(shù)與政策. 2019(10)
[2]基于可信中繼的廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)模型研究[J]. 楊超,張紅旗,蘇錦海,王凱,姜皇勤,曾光.  工程科學(xué)與技術(shù). 2018(02)



本文編號(hào)：3481237