基于量子理论的保密通信研究

随着计算机技术以及网络技术的快速发展,大量的信息需要通过网络传输,给传统的加密技术带来了新的挑战,量子计算机可以轻易的破译以往认为非常难以破译的加密。当量子计算机成为现实时,经典密码体制将无安全可言,量子密码术将成为保护数据安全的最佳选择之一。量子密码术是量子力学和经典密码学相结合的新兴交叉科学,它成功地解决了传统密码学中单靠数学无法解决的问题。本文分析了经典保密通信及其存在的安全隐患,给出了量子保密通信的流程,并分析了量子保密通信的发展趋势。     

基于BB84的量子密钥分配协议的研究

以BB84协议为基础，对其中部分内容进行了改进，并将身份认证加入到协议中，使量子密钥分配协议的安全性更高。     

基于BB84协议的空间量子通信系统

我们分析了基于BB84协议的空间量子通信系统.该系统使用大气量子信道,以因特网为经典信道.讨论了光子与大气的相互作用,利用量子计算语言对大气信道中的量子密钥分配进行了仿真.将用于量子计算仿真的语言引入量子通信的研究中,讨论了单光子脉冲系统与纠缠光子对系统的特点,分析了全球量子通信系统的可行性.     

基于BB84的多用户量子密钥分发协议

BB84协议是目前最接近实用化的量子密钥分发(QKD)协议。点对点的量子密钥分发系统已经可以商用,但现有的多用户量子密钥分发协议都是采用量子纠缠、量子存储等技术手段进行密钥分发,在现有的技术条件下只能停留在理论阶段,离工程应用还有较长的距离。该文提出了一种基于BB84的多用户量子密钥分发协议,将计算机通信技术应用到量子保密通信中,实现一对多的量子通信网络的量子密钥分发,并从理论和实验结果两方面分析其可行性。     

日本用量子保密通信技术传输大量基因组数据

日本"共同网"2020年1月14日消息,日本东芝公司和日本东北大学Medical Megabank机构1月14日联合发布公报,宣布成功开展利用可防止信息被偷窥的新一代技术"量子密码通信"传输人类基因组完整数据的实证试验。公报称,2019年7月至8月,两家机构研究人员利用专用光纤线路,在日本仙台市相距约7公里的两个设施之间进行了实验。     

关于量子密码技术中密匙建立的原理与分析

传统密码学的安全依赖于密钥,密钥的分配是一大难题。尽管公钥密码系统解决了密钥分配问题,但它基本上都基于如大数的分解和离散对数问题等数学难题,一旦计算速度或计算方法有质的飞跃,他们不再安全。而量子密码技术很好的从量子力学原理方面解决了密钥安全传输问题,在加上传统的加密系统,则可构建一个不可破的完全保密系统。本文探讨了量子密码技术的原理、BB84协议、量子密匙传输实验等问题,分析了量子密码通信是目前能够实现绝对安全的通信方式的成因。     

量子LDPC码在BB84协议中的应用研究

针对BB84量子密钥分配协议中量子信道存在噪声,设计一种带有量子纠错码的改进的BB84协议模型,在模型中用量子低密度奇偶校验码（量子LDPC）作为纠错码对发送量子态进行编码。通过数值仿真,从密钥传输效率的角度分析量子纠错编码对BB84协议的影响。结果表明量子LDPC码能克服噪声,提高了密钥传输效率,验证了在含噪量子信道中改进的BB84协议模型的有效性。     

量子安全通信开发回顾

回顾了量子通信协议的发展历程和各个研究方向,重点是量子直接安全通信(QSDC)问题.量子直接安全通信(QSDC)的安全性要求比量子密钥分配(QKD)要高,能够在密文信息泄漏之前察觉到窃听者.基于认证的量子直接安全通信(QSDC)的提出使得量子通信安全性达到了新的高度.     

量子密钥分配协议仿真平台的研究与设计

量子密钥分配协议是目前信息安全方向的一大研究热点,物理实验已难以应付层出不穷的协议来证明它的安全性。通过仿真平台来验证协议的安全性,是最经济有效的做法。利用.NET开发平台、C#语言开发了一个量子密钥分配协议仿真平台,并对已有的BB84协议进行了仿真,得到了与理论结果一致的仿真结果。     

面向能源互联网的电力量子保密通信系统性能评估

随着全球能源互联网的快速发展,越来越多分布式能源系统接入,对于能源信息的网络与信息安全关注和需求日益迫切.量子保密通信技术在原理上可实现信息通信的无条件绝对安全,其在电网中的应用尚处于探索试点阶段.围绕全球能源互联网环境下的电力量子保密通信性能进行评估分析研究,1)考虑到电网环境的复杂性和电力通信传输损耗的多样性,提出电力量子保密通信系统性能评估的架构图;2)通过仿真模拟电力通信传输环境、电网实际业务环境,从距离损耗、舞动损耗、接续损耗等6个方面测试评估电力量子保密通信系统中的量子信道和数据交互通道的各项性能指标;3)通过仿真实验验证了该技术在电力通信领域应用的可行性及安全性,有效地支撑能源互联网的发展.