基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配

为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计波动,分析了数据长度有限对方案性能的影响。数值仿真结果表明:基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案在安全传输距离和密钥生成效率上都优于现有基于弱相干态光源和预报单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案;在统计波动条件下,方案性能会随着数据长度的减少而降低,但即使数据长度减少到10~(10),基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案的最大传输损耗容忍度仍可达36 dB,优于现有的其他方案。     

Shor-Preskill方法不能直接证明B92量子密钥分配协议

密钥分配协议安全性的证明是确保密钥分配绝对安全的要求 ,经典密码方案的安全性大多难以证明 ,而利用量子力学的基本原理 ,可以证明量子密码方案是无条件安全的。介绍了Shor Preskill对BB84量子密钥分配协议无条件安全性的证明方法 ,归纳了其技巧和特点 ,揭示了对称化方法和量子纠缠提纯技术在该方法中的作用。证明了Shor Preskill方法不能直接用来证明B92协议的无条件安全性。提出了利用Shor Preskill方法间接证明B92的可能途径。     

量子保密通信技术前沿述评

量子保密通信是利用量子力学的基本原理来实现信息无条件安全传递的一种全新密码方法,其核心是量子密钥分发。2014年正好是量子保密通信的第一个协议—BB84协议提出30周年。经过30年的发展,量子保密通信在理论和实验上都得到了快速发展,实际工程应用也初具规模。文章对量子保密通信的历史发展及研究现状进行了简要回顾,特别介绍了基于实际量子保密通信系统的量子黑客和防御。最后,对未来的几个研究方向进行了简要讨论。     

基于三对Bell态纠缠交换的QDKD方案

提出了一种基于三对Bell态纠缠交换的量子确定性密钥分发方案(Quantum Deterministic Key Distribution,QDKD),该方案充分利用量子纠缠交换的原理,通过对三对Bell态进行纠缠、测量操作,并辅以经典信息实现确定性密钥的分发,方案中任何窃听行为都会被及时发现。同基于两对Bell态纠缠交换的QDKD方案相比,协议利用三对Bell态并使用两种方法实现确定性密钥信息的分发。分析结果表明,方案仅用到两粒子纠缠态,没有涉及任何幺正操作,操作性强,密钥分发效率高。     

基于GHZ态和Bell态纠缠的三方QDKD方案

以离散变量量子态为信息载体,利用量子纠缠原理及量子相干特性,提出了一种基于GHZ态与Bell态纠缠的三方量子确定性密钥分发方案。方案可用于向两个接收方传输待分发的确定性密钥,当制备多粒子纠缠态时,方案还能扩展成多方量子确定性密钥分发方案,极大地提高了密钥的整体分发效率。安全分析表明,方案能经受窃听者采取的截获重发攻击和纠缠攻击两种攻击方式,确保通信安全可靠。同时,该方案在执行过程中不涉及任何幺正操作,简单便捷。     

基于簇的无线传感器网络密钥管理方案

在无线传感器网络中,安全通信有两种类型:一对多和一对一.提出一套低复杂度算法产生并分配两种类型的密钥.算法对基于簇的层次型网络进行设计,算法包括初始密钥管理、周期密钥管理和簇动态密钥管理,算法中的所有通信都使用椭圆曲线数字签名方案验证.通过仿真实验,结果清晰地显示出该方案对资源受限的无线传感器网络是安全可行的.     

移动通信网中的安全密钥分配协议

本文将Ｒａｂｉｎ的公钥加密方案和Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ的密钥交换方案相结合,提出了适用于数字移动通信网的一种安全密钥分配协议。该协议有以下特点：（１）在进行密钥交换时,增加了网络对通信双方的认证;（２）用户没有向网络中心泄漏任何秘密信息;（３）由于在协议中采用了Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ密钥交换系统,使得用户在安全性方面和计算复杂性方面取得了折中。最后,本文对该协议的安全性进行了分析。     

偏振态演化对量子密钥分发影响分析

为了解决量子密钥分发(QKD)系统中的偏振态演化问题,文中分析了偏振态演化所引起的量子误码率问题,提出了通过电动偏振控制器的搜索跟踪算法来训练光纤链路的方法,达到抵消系统中存在的各种双折射的效果,将因双折射所引起的误码率从7%降至0.8%,大大提高了密钥分发的有效性。实验结果证明该方法能够有效解决QKD中的偏振态演化问题。     

一种针对移动异构传感器网络的密钥管理方案

基于不对称密钥预分配和哈希函数,提出了一种新的移动异构传感器网络的密钥管理方案。该方案主要对网络不同子区域使用单独分开的密钥池,并为簇头节点从存储密钥池中选出密钥和为普通节点从存储密钥池中选出密钥的派生密钥,提高了现有方案的安全连通率和抗节点捕获攻击能力。同时,利用区域种子密钥和哈希函数实现了对移动簇头的认证,有效防止了伪造攻击。分析和仿真表明:该方案不仅能明显提高移动异构传感器网络的安全性能,而且能有效减少资源消耗。     

八轮MISTY1算法的相关密钥扩大飞来去器攻击

密钥扩展算法对分组密码的安全至关重要,目前各种攻击方法越来越关注密钥带来的影响.通过分析非线性函数FI和密钥扩展算法,并观察轮子密钥的排列方式,寻找到MISTY1算法一个包含290个弱密钥的、可应用于相关密钥扩大飞来去器攻击的弱密钥类.在弱密钥类的基础上,寻找到两条相互独立的相关密钥差分路径,从而构造了一个七轮MISTY1算法的相关密钥扩大飞来去器区分器,进而实现了对八轮MISTY1算法(不带最后FL层)的相关密钥扩大飞来去器攻击.攻击需要263个选择明文,攻击的计算复杂度是270.该攻击是第一个对不带最后FL层MISTY1算法的八轮攻击,且与同类攻击方法相比,攻击算法放宽了所需要的相关密钥的限制条件.