在人們?cè)絹?lái)越依賴科技生活的今天,通信的發(fā)展在當(dāng)今社會(huì)愈發(fā)重要,社會(huì)大眾對(duì)于通信的安全性能否得到保障愈發(fā)重視。量子密鑰分發(fā)可使發(fā)送端和接收端在有竊聽(tīng)者的存在下,依然能夠共享密鑰,且已經(jīng)被證明具有絕對(duì)安全性。密鑰協(xié)商是量子密鑰分發(fā)的一個(gè)階段,應(yīng)用密鑰協(xié)商是為了糾錯(cuò),在當(dāng)前研究下,對(duì)密鑰協(xié)商的優(yōu)化主要集中在應(yīng)用性能更加優(yōu)秀的糾錯(cuò)碼和改進(jìn)譯碼算法兩個(gè)方面。低密度奇偶校驗(yàn)碼（Low-Density Parity-Check Codes,LDPC碼）非常適合用于量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)。本文致力于密鑰協(xié)商算法的研究,通過(guò)研究常見(jiàn)密鑰協(xié)商算法,采用了性能更好的多維協(xié)商,改進(jìn)了其中的譯碼算法,仿真結(jié)果表明使用改進(jìn)后的算法協(xié)商性能更佳。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）本文研究了連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的多維協(xié)商過(guò)程,并且發(fā)現(xiàn)其虛擬信道的噪聲是服從t分布的,對(duì)于維數(shù)為d的多維協(xié)商,其虛擬信道的信噪比與量子信道信噪比并不相等,而是存在d-2/d的比例關(guān)系。針對(duì)此關(guān)系,在應(yīng)用多維協(xié)商時(shí),可以將信道的調(diào)制方差調(diào)整到原本的調(diào)制方差的d/d-2倍,以平衡信噪比不匹配帶來(lái)的安全問(wèn)題。本文使用Matlab進(jìn)行仿真并計(jì)算了虛擬信道和量子... 

【文章來(lái)源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

量子密鑰分發(fā)流程圖

相干態(tài)協(xié)議是 2002 年法國(guó)研究人員 F.Grosshan 和 P.Grangier 提出的，使用斯調(diào)制相干態(tài)方式的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)議[19]，又稱為 GG02 協(xié)議。該協(xié)的過(guò)程如下。（1）量子態(tài)發(fā)送：首先發(fā)送端生成滿足量子高斯分布的隨機(jī)數(shù) { }iq q 和 { }ip ， i 1, 2,...,s ，其中 q 和 p 需滿足 , (0, )Aq p V 。生成這兩組隨機(jī)數(shù)后，要對(duì)其進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制到光場(chǎng)中以此獲得 s 個(gè)相干態(tài)1 1| q ip ，2 2| q ip ，…， sip ，利用量子信道把這 個(gè)數(shù)據(jù)傳輸給接收端。（2）量子態(tài)測(cè)量：如圖 2.2 所示，接收端接收到相干態(tài)后，需要使用平拍探器對(duì)數(shù)據(jù)作測(cè)量，首先需隨機(jī)選擇測(cè)量基再測(cè)量正交分量 或 ，接收端可以得一組數(shù)據(jù)1 2{ , , , }sy y y ，顯然其長(zhǎng)度為 。

的協(xié)商方式是接收端通過(guò)利用發(fā)送端的信息來(lái)糾正密鑰信息。利用經(jīng)典信道，發(fā)送端把由校驗(yàn)矩陣計(jì)算出來(lái)的校正子傳輸至接收端，接收端利用所擁有的數(shù)據(jù)來(lái)解譯密鑰。使用正向密鑰協(xié)商的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的實(shí)現(xiàn)流程如圖3.1所示，發(fā)送端生成原始數(shù)據(jù) X 后，通過(guò)量子信道傳輸給接收端，由于量子信道存在噪聲干擾，接收端得到的是加載了噪聲的信息 Y。發(fā)送端再把由校驗(yàn)矩陣得到的校正子利用公開(kāi)信道傳輸給接收端，接收端利用 Y 和校驗(yàn)子來(lái)譯出密鑰。圖 3.1 正向密鑰協(xié)商框圖根據(jù)量子力學(xué)的不可克隆定理可知，發(fā)送端、接收端和竊聽(tīng)者之間得到的信

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Practical security of continuous-variable quantum key distribution under finite-dimensional effect of multi-dimensional reconciliation[J]. 周穎明,蔣學(xué)芹,劉維琪,王濤,黃鵬,曾貴華.  Chinese Physics B. 2018(05)
[2]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉維琪,彭進(jìn)業(yè),黃鵬,曾貴華.  信息安全研究. 2017(01)
[3]An integrated quantum secure communication system[J]. DAI WenChao, LU Yuan, ZHU Jun & ZENG GuiHua State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China.  Science China（Information Sciences）. 2011(12)
[4]傳統(tǒng)與現(xiàn)代加密技術(shù)的比較[J]. 楊波.  電子世界. 2011(09)
[5]電子商務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的安全可靠性[J]. 孫金志.  電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(15)

博士論文
[1]連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)的研究[D]. 白增亮.山西大學(xué) 2017
[2]量子密鑰分配協(xié)議和量子隨機(jī)數(shù)的研究[D]. 韓云光.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]實(shí)用化量子通信若干理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹華磊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[4]量子安全直接通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 葛華.華中科技大學(xué) 2014
[5]全光纖四態(tài)分離調(diào)制連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)[D]. 王旭陽(yáng).山西大學(xué) 2013
[6]光纖量子密鑰分配關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王雙.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]連續(xù)變量量子密碼協(xié)議設(shè)計(jì)與分析[D]. 張守林.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2990360