發(fā)布時間：2017-10-07 21:08

  本文關鍵詞：新型量子密鑰分配的理論與實驗研究

  更多相關文章： 量子密鑰分配 誘騙態(tài) BB84分配協(xié)議 不依賴于測量裝置

【摘要】：信息安全問題已經(jīng)受到了世界各國的重視,2013年的“棱鏡門事件”更是把信息安全問題推到了風口浪尖。信息安全問題歸根結底是由于經(jīng)典通信技術的安全性是建立在計算的復雜度上的,一旦功能強大的量子計算機研制成功后,原先經(jīng)典系統(tǒng)中的安全密鑰系統(tǒng)將變得不堪一擊。為此物理學家們提出了一種新的通信技術:量子通信技術,來解決這個難題。量子通信技術是建立在量子物理定律之上,其安全性已經(jīng)被科學家們嚴格證明,可以說是絕對的安全通信技術。這一理論一經(jīng)提出便得到了廣泛的關注。本文首先介紹了量子通信技術的組成及其優(yōu)點,然后敘述了量子通信技術在理論和實驗上的研究現(xiàn)狀,并且闡述了量子保密通信中的通信協(xié)議和攻擊手段。在介紹完這些基本知識之后,本文重點研究了量子密鑰分配,并提出了四種新的量子密鑰分配方案:(1)基于弱相干態(tài)光源的兩強度BB84量子密鑰分配方案(2)基于弱相干態(tài)光源的兩強度不依賴于測量裝置的量子密鑰分配方案(3)基于指示單光子源的不依賴于測量裝置的量子密鑰分配方案(4)基于標記配對相干態(tài)光源的不依賴于測量裝置的量子密鑰分配在論述四種新的量子密鑰方案的時候,作者主要從以下幾個方面著手:一方面設計了量子密鑰分配方案的實驗原理圖;另一方面也給出了方案的最終成碼率的理論推導過程和相應的數(shù)值仿真圖;最后通過比較論證的方法說明每種量子密鑰分配方案對最終的密鑰成碼率和最終的安全傳輸距離所帶來的貢獻。
【關鍵詞】：量子密鑰分配 誘騙態(tài) BB84分配協(xié)議 不依賴于測量裝置
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 量子通信技術8-13
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 量子通信技術的類型及其優(yōu)點8-11
• 1.1.3 量子密鑰分配的物理理論基礎11-13
• 1.2 量子通信技術的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 量子通信技術的理論研究13-14
• 1.2.2 量子通信技術的實驗研究14-16
• 1.3 課題提出與研究意義16
• 1.4 本文研究內容及文章布局16-18
• 第二章 量子密鑰分配的介紹18-35
• 2.1 量子密鑰分配的主流協(xié)議18-24
• 2.1.1 BB84協(xié)議18-21
• 2.1.2 B92協(xié)議21-22
• 2.1.3 E91協(xié)議22-24
• 2.2 量子密鑰分配中常見的攻擊手段24-25
• 2.2.1 針對非理想光源的光子數(shù)分離攻擊24
• 2.2.2 針對單光子探測器的攻擊24-25
• 2.3 量子密鑰分配中防止竊聽攻擊的方法25-34
• 2.3.1 基于誘騙態(tài)的量子分配協(xié)議25-28
• 2.3.2 基于不依賴于測量裝置的量子密鑰分配方案28-34
• 2.4 本章小結34-35
• 第三章 基于弱相干光源的兩強度量子密鑰分配35-52
• 3.1 被動探測標記裝置與弱相干態(tài)光源35-36
• 3.1.1 被動探測標記裝置35-36
• 3.1.2 弱相干態(tài)光源的光子數(shù)分布36
• 3.2 使用兩強度誘騙態(tài)的BB84方案36-42
• 3.2.1 方案的實驗原理裝置圖37-39
• 3.2.2 最終成碼率的理論推導39-41
• 3.2.3 考慮統(tǒng)計起伏時的安全密鑰理論推導41-42
• 3.3 使用兩強度誘騙態(tài)的BB84方案的仿真結果與分析42-44
• 3.3.1 未考慮統(tǒng)計起伏的數(shù)值仿真圖與結果分析42-44
• 3.3.2 考慮統(tǒng)計起伏的仿真圖與分析44
• 3.4 使用兩強度誘騙態(tài)的不依賴于測量裝置的量子密鑰分配方案44-51
• 3.4.1 方案的實驗原理裝置圖45-47
• 3.4.2 最終成碼率的理論推導47-49
• 3.4.3 方案的性能與結果分析49-51
• 3.5 本章小結51-52
• 第四章 基于指示單光子源的不依賴于測量裝置的量子密鑰分配52-61
• 4.1 指示單光子源HSPS及其光子數(shù)分布52-53
• 4.2 方案的原理裝置圖與理論推導53-57
• 4.2.1 方案的實驗原理圖53-54
• 4.2.2 最終成碼率的理論推導54-57
• 4.3 方案的數(shù)值仿真與結果分析57-60
• 4.4 本章小結60-61
• 第五章 基于標記配對相干態(tài)光源的不依賴于測量裝置的量子密鑰分配61-73
• 5.1 HPCS的光子數(shù)分布61-63
• 5.2 方案的實驗原理圖與理論推導63-66
• 5.2.1 方案的實驗原理圖63-64
• 5.2.2 最終成碼率的理論推導64-66
• 5.3 方案的數(shù)值仿真與結果分析66-69
• 5.3.1 方案的數(shù)值仿真條件與仿真結果66-68
• 5.3.2 方案的結果分析與評價68-69
• 5.4 方案的統(tǒng)計起伏分析69-72
• 5.4.1 考慮統(tǒng)計起伏的最終成碼率的理論推導69-70
• 5.4.2 考慮統(tǒng)計起伏時的數(shù)值仿真與結果分析70-72
• 5.5 本章小結72-73
• 第六章 總結與展望73-75
• 參考文獻75-78
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文78-79
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目79-80
• 致謝80

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