偏振旋转的量子私有信息检索方案

私有信息检索是安全多方计算的重要问题。传统对称私有信息检索(SPIR)的很多假设在量子信息机制下非常脆弱,其安全性受到挑战。目前已提出的量子私有信息检索大都不易实施,该文提出基于偏振旋转的对称量子私有信息检索协议和实验方案。实验方案利用单光子的偏振旋转产生量子密文,不需要复杂的计算,便于硬件实现。协议的无条件安全性由量子力学Heisenberg测不准原理及不可克隆原理保证,并增加了用户诚实性检测,在所提出的非诚实合作模型下,非诚实用户的恶意行为不会造成隐私的泄露,在安全性、鲁棒性、抗第三方窃听等方面均优于经典环境的多种方案。     

量子密码协议的改进

本文研究了量子密钥分发方案。结果表明以前的量子密钥分发方案存在安全漏洞。为保证方案安全性,本文提出了两种改进方案,使量子密钥实现真正上的安全密钥分发。     

安全稳定实用的差分量子密钥分配实验研究

在差分密钥分配通信系统中,嵌入时分复用单光子探测装置,在每次量子密钥分配的同时计量发信者(Alice)用于密钥分配的单脉冲平均光子数,确保通信的安全程度.实现了90 km的稳定的量子保密通信,误码率约为4%,有很好的实用价值.     

卫星通信中量子安全协议的研究

随着信息安全需求的不断增长,卫星通信技术在量子安全通信中的应用备受关注。文中旨在深入探讨卫星通信中的量子安全协议,并强调了技术性和专业性。首先,介绍了量子通信的基础知识,包括量子通信概述和量子密钥分发协议。其次,概述了卫星通信技术及其应用,包括卫星通信系统的概览和卫星通信在安全通信中的应用。然后,详细讨论了卫星通信中的量子安全协议,包括BB84协议在卫星通信中的实现、E91协议及其卫星通信应用以及基于量子密钥分发的卫星通信方案。此外,对量子卫星通信的安全性进行了评估,并提出了卫星通信与地面站协同工作的优化策略。最后,总结了研究的主要发现,并指出了未来的研究方向。     

量子保密通信应用服务体系研究

基于量子密钥分发（quantum key distribution,QKD）的量子保密通信能够应对量子计算带来的安全挑战,现已进入产业规模应用阶段。然而,受QKD网络架构及服务能力的制约,现有体制无法满足未来量子保密通信在业务多样化、用户规模化、应用泛在化等方面的发展需求。针对此问题,提出量子保密通信应用服务体系架构模型及机制,实现量子密钥的统一管理并支持各类用户设备及业务应用以各种方式灵活、安全地获取量子密钥。该系统通过引入量子安全服务层将QKD网络与上层应用解耦,有效协调了QKD网络发展与保密通信业务发展两个方面,有利于促进量子保密通信大规模应用落地。     

量子保密通信与信息安全

文中对信息安全和量子保密通信的技术现状进行了介绍,对量子保密通信在数据传输安全方面的重要作用进行分析,对量子保密通信发展趋势和应用前景进行了分析和探讨。     

四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议

量子密钥分发(QKD)具有信息论上的无条件安全性,而相位匹配量子密钥分发(PM-QKD)是双场量子密钥分发协议(TF-QKD)的一个变体,其最近被提出用来克服没有量子中继器的点对点协议中存在的速率-距离限制。鉴于实践中不存在无限强度的诱骗态,提出了一种具有实用价值的四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议,即四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议。给出了该协议的安全密钥速率公式,并通过数值仿真分析了该协议的性能,证明了该协议的有效性。     

量子保密通信的理想与现实

目前,国内外都在进行量子保密通信技术特别是量子密钥协商(Quantum Key Distribution,QKD)技术的应用研究,并取得了许多重要成果。QKD具有理想的物理安全性,但实际上QKD系统很难达到理想的状态。QKD系统的实际安全性如何测评,自由空间QKD网络是否能够解决信息战环境下的保密通信问题,QKD能否完全解决量子计算环境下的信息安全问题等,对这些与实际应用密切相关的问题进行深入探讨具有十分重要的实际意义。     

量子引领通信保密新方向

最近,国内外量子密码系统实验和应用研究取得了很大进展,但是,对于量子密码的技术特点、量子通信能否突破经典通信的距离和速率极限等却存在一些误解。论文重点对量子密钥分发和量子保密通信体制的技术特色和局限性等进行了分析和评论。     

基于量子第三方的隐私数据库查询协议

保障查询数据库时用户及数据库的隐私性具有重要意义。该文利用三光子GHZ(Greenberger-Horne- Zeilinger)态的量子关联性,提出一个基于量子第三方的隐私数据库查询协议。协议对于信道损耗具有很高的容忍度,并且能够有效地抵抗第三方发动伪造量子纠缠态和量子记忆存储攻击。在第三方的帮助下,协议能够确定地控制用户获得数据库隐私信息的数量。同时,利用Mermin-Bell不等式进行真正的三方纠缠验证保证协议的安全性,这一思想也拓展了设备无关纠缠验证的应用领域。     

量子密钥分发网络应用技术研究进展

现有的量子密钥分发网络根据其节点不同可分为三类,即由信任节点构成的网络系统、由光学节点构成的网络系统、以及由量子节点构成的网络系统.讨论了由不同节点构成的网络系统的特点,并分别指出了各自的优缺点.最后指出,一个跨越全球的量子密钥分发网络需要由这三种不同的网络系统组成.     

通信保密技术的革命——量子保密通信技术综述

量子保密通信技术由于其具有严格意义上的安全性,得到各国政府及相关研究机构的广泛关注,并在近年来取得突破性进展。简述了量子力学基本原理、量子密钥分发的经典理论方案及具体实现技术;总结了国内外量子密钥分发技术发展的现状和水平;分析了量子保密通信存在的问题并展望了未来的发展趋势。     

量子保密通信技术探讨

量子保密通信作为一项前沿技术得到了广泛的关注,但是,对一些与之息息相关的问题,诸如"量子信道是天然保密的吗?量子通信保密需要使用量子信息加密技术吗?身份认证能够在量子领域得到完全解决吗?"等,目前还没有形成共识。本文重点对量子保密通信的一些显著特点进行了分析和探讨。     

量子通信原理及进展概述

近年来,量子通信作为量子信息处理研究的一个主要方向,受到了越来越多的关注。量子通信是通过将比特信息编码在单光子等物理体系上进行通信的通信过程,理论证明任何窃听行为都会对量子通信的结果造成影响,从而保证了量子通信的绝对安全性。主要介绍了基本的量子密钥分配和量子安全直接通信方案的原理和几个具有代表性的方案,并介绍了量子通信实验研究的历史和现状。     

审视量子保密通信

量子保密通信基于量子测不准和量子不可克隆等量子力学原理,理论上具有可完备证明的物理安全性和在线检测窃听性能,但是它能否解决数据通信的完全保密问题？量子保密通信在短中期内是否具有应用可行性？实际上,在中短期内,量子密钥协商（QKD）和量子纠缠通信都不能提供无条件安全性,在通信性能方面（通信距离、速率和抗干扰等）也不具有任何优势。对量子保密通信进行客观评估,对与其密切相关的一些问题进行探讨和分析并形成明确的结论具有十分重要的现实意义。     

量子通信网络发展概述

量子通信是基于量子力学原理的安全通信技术,能保证通信双方信息传输在理论上的绝对安全性。近年来,该项技术及其工程实现受到美国、欧盟、中国、日本等诸多国家和地区的重视。随着该技术实用化的推进,量子通信正在由点对点通信应用走向网络化应用,包括局域网和广域网应用。覆盖全球的广域量子通信网也在研发之中。详细分析了目前世界主要国家试行的量子通信网络,并简述了各国的量子通信卫星研发计划。     

量子密钥分发系统的实际安全性

量子密钥分发利用量子力学原理实现通信双方之间无条件安全的密钥传输而不被未经许可的第三方所窃听。目前,单光子QKD协议,纠缠光子对QKD协议,连续变量QKD协议等在理想的光源、信道、探测模型假设下已经被证明具有无条件安全性。然而,实际QKD系统所采用的非理想实际物理器件往往不完全符合理论安全性分析中的模型假设,这将导致比较严重的安全漏洞,从而降低实际QKD系统的安全性。为了抵御实际QKD系统非理想器件所引入的安全漏洞,可以从软件上改进QKD理论安全性分析(将实际QKD系统非理想特性纳入到安全性分析理论中),或从硬件上改进实际QKD系统(增加监控模块以抵御实际QKD系统安全漏洞)。对实际QKD系统光源、信道及探测端的安全漏洞进行了全面总结并给出针对各个安全隐患的抵御措施。