非平衡选基六态量子密钥分配协议安全性研究

针对六态QKD协议在非平衡选基条件下的协议效率以及最终的安全密钥率进行了研究。基于Renner提出的协议安全性证明理论分析了六态QKD协议非平衡选基的过程,推导出在非平衡选基条件下协议的最终安全密钥率公式,得出了两种选基概率对有效密钥率的影响。在此基础上,给出了非平衡选基六态QKD协议效率和最终的安全密钥率。所获得的分析结果可以有效提高协议的最终成码率,并可以直接应用在实际量子密码系统中。     

基于W态的量子密钥分配和秘密共享

介绍了W态的特点,证明量子密钥分配和秘密共享方案所基于的W态只能为系数全部相同的对称形式,提出了一种基于W态的量子密钥分发方案。接收方随机非对称地使用消息模式和控制模式来保证该量子密钥分发协议的安全。继而分析该协议的安全性。提出了一种基于W态的量子秘密共享方案,分析了该协议的安全性。与以往采用GHZ最大纠缠态的量子密钥分配和秘密共享方案相比,基于W态的方案效率不高,本文的目的是为了证明可以采用不同于GHZ态之外的其它态用于量子密钥分配和秘密共享。     

一种新的双模态光源诱骗态量子密钥分配方案

提出了一种新的基于双模态光源的被动诱骗态量子密钥分配通用方案.作为双模态之一的标记态,在发端经过分束和检测后获得4类探测结果,据此,将作为信号态的另一模式分成4个非空脉冲集合,从而利用这4类脉冲进行参数估计和密钥提取.同时,基于预报单光子源和标记配对相干态光源对此方案展开了性能分析,讨论了发端探测器不同探测效率对系统性能的影响,并对实际系统进行了统计波动分析.仿真结果表明:方案性能在误码率和安全传输距离(可达198.6 km)方面都优于现有基于不同光源的3强度诱骗态量子密钥分配方案;采用标记配对相干态光源的各方面性能均优于采用预报单光子源;密钥生成率随发端探测效率的增大而增大;考虑统计波动时,标记配对相干态光源的有效性也要优于预报单光子源,且其数据长度为109时,此方案最大安全距离达到164 km;此方案仅需使用单一强度脉冲,在降低调制光源实现难度的同时又提升了系统性能,对QKD系统的工程实现具有一定的参考价值.     

基于BB84协议的量子加密

信息的安全性取决于密钥的安全而不仅是算法的安全。介绍了量子加密以及BB84协议,对其安全性进行了分析,并给出例子详述量子密钥的传送过程。理论分析证明,这种密钥分配方案是绝对安全的。     

一种可提高安全通信距离的诱骗态量子密钥分发方案

为提高量子通信安全通信距离,提出一种将修正的相干光(MCS)用于诱骗态量子密钥分发的方案．通过削除弱相干光源中的两光子脉冲,降低多光子脉冲的影响,从而提高安全通信距离．理论分析得到了采用MCS后的单光子计数率和误码率的数学表达式．仿真结果表明,在相同的密钥产生率下,此方案将量子通信的安全通信距离提高约10％,接近完美诱骗态方案的安全通信距离．     

一种基于随机数的数字图像加密算法

针对传统图像加密算法仅适用于正方形图像且加密密钥量小的缺点,文中提出了用随机数作为密钥对数字图像进行加密的算法,并设计出两种加密方案．算法用随机产生的密钥对图像的像素点进行加密操作,借助密钥的完全随机性,增加了图像加密的密钥空间,并且可以对任何形状的图像进行加密．仿真实验结果表明,该算法具有足够的密钥空间保证其具有良好的安全性,且一次加密置乱度达到了0．0821,保证了它的有效性．     

基于Bell态的两方互认证量子密钥协商协议

针对已有互认证量子密钥协商协议需要可信或者半可信第三方参与造成的步骤繁琐且通信量大的问题,基于Bell态和其纠缠交换性质提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该密钥协商协议无需可信或者半可信第三方的参与,就能实现参与者之间的身份互认证和公平的密钥协商,因此降低了协议的通信复杂度。安全性分析表明,该互认证的密钥协商协议能保证身份认证过程可以抵抗假冒攻击,密钥协商过程能抵抗外部攻击和参与者攻击。另外,与已有互认证量子密钥协商协议相比,该协议的量子比特效率较高,且其量子态制备和测量用现有技术更易实现。     

基于四粒子纠缠态的两方量子密钥协商协议

量子密钥协商协议允许参与者通过公开的量子信道公平地协商一个共享秘密密钥,任何参与者的子集都不能独立地确定该共享密钥。它的安全性由量子力学原理保证,因此能够实现无条件安全,已经吸引了大量的关注。该文基于四粒子纠缠态和逻辑量子比特,提出了两个分别抵抗集体退相位噪声和集体旋转噪声的鲁棒的两方量子密钥协商协议。安全性分析证明这两个协议既能抵抗参与者和外部攻击,也能成功地抵抗两种特洛伊木马攻击。另外,这两个协议也能达到比较高的量子比特效率。     

基于GHZ态的两方量子密钥协商协议

针对目前基于多粒子纠缠态的量子密钥协商协议利用现有技术无法实现多粒子纠缠态的联合测量问题, 本文基于三粒子GHZ态,提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该协议通过利用三粒子GHZ态的测量相关性和延迟测量技术,确保了两个参与者能公平地建立一个共享秘密密钥。由于该协议仅用到了Bell测量和单粒子测量,它在现有技术基础上实现较容易。安全性分析证明了此协议既能抵抗参与者攻击和外部攻击,也能成功地抵抗两种特洛伊木马攻击。并且该协议不但在无噪声量子信道上是安全的,而且它在量子噪声信道上也是安全的。最后,与已有的安全两方量子密钥协商协议比较发现该协议也能达到很高的量子比特效率。     

一种新的图像加密算法研究

利用混沌序列的特性,提出一种新的混沌彩色图像加密算法.首先对Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射进行处理,生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法加密性能良好。     

高效的多比特量子公钥加密方案

在量子计算机问世后,目前广泛使用的公钥密码体制将被破译,故而急需提出新的可替换的抗量子计算攻击的公钥密码体制.结合量子比特旋转变换和经典的单向函数（Hash函数）构建了一个多比特的量子公钥加密方案,分析结果显示,该方案可以抵制前向搜索和选择密文攻击,而且加密相同长度的明文所需的公钥量子比特数比Kawachi等的方案显著降低.     

一种基于混沌映射的图像加密方法

提出了一种基于Logistic混沌系统的图像加密算法．该算法先将初始图像像素通过行列循环移位的方法进行置乱,减小了像素间的相关性,再利用Logistic映射产生加密密钥对图像像素进行加密,同时利用反馈技术增强加密系统的鲁棒性．仿真实验表明：该算法具有对初始密钥的敏感性,同时密文分布均匀,具有较高的安全性．     

基于五维混沌系统的数字图像加密算法

该文提出了一种新的基于五维混沌系统的数字图像加密算法.首先应用改进的五维Lü系统产生5个混沌序列,用其中一个混沌序列对图像进行置乱,接着将置乱后的图像分成4块,分别用剩下的4个混沌序列分别对每块进行像素替代,最后应用评价指标对加密效果和安全性进行分析.实验结果表明,该方法密钥空间大,抗攻击力强,加密图像像素值分布随机,...     

基于混沌的彩色图像加密算法研究

利用混沌信号的优良特性,结合彩色位级图像的内在特点,提出了一种新的彩色图像混沌加密算法。首先将彩色图像的RGB三基色分别划分为8幅位级图像并将其作为一个整体,利用超混沌系统生成混沌序列,进行位级图像置乱,然后利用Logistic混沌序列进行图像像素扩散,最后进行仿真测试和性能分析,结果表明所提算法具有较强的安全性和有效性。     

一种基于DCT和混沌序列的图像加密算法

文章提出了一种利用离散余弦变换（DCT）和混沌系统相结合的图像加密算法,首先利用DCT将图像在频率域压缩,然后利用混沌系统分别生成置换规则和混沌符号序列对压缩后的数据在频率域加密。通过仿真实验表明,文章所提出的算法,在取得良好的加密效果同时,还具有一定的压缩性能,并且可以根据需要对压缩性能和加密效果进行适当的调整。     

基于高维混沌系统的图像加密改进算法

为保证数字图像在传输过程中的安全问题,通过分析传统的基于高维混沌系统的图像加密算法,提出了一种图像加密改进算法。将位置置乱和像素替换加入到每次迭代中,并使加密数据流与明文信息相关,弥补了传统算法在应用中的漏洞和不足。理论分析和仿真实验表明,该算法具有良好的保密性和加密效果,密文对明文或初始密钥的任何微小变化具有强烈敏感性,相邻像素满足零相关性,具有较强的安全性和可操作性。     

基于信息隐藏的混沌JPEG图像加密算法

结合图像数据冗余性特点和图像压缩过程给出一种JPEG图像加密算法.在加密过程中：一方面结合压缩方法的特性,构造了加密算法,使得加密尽量不影响压缩;另一方面引入128bit的随机数,每次加密该随机数均不同.加密完成后,将该随机数嵌入到加密后图像的最低有效位后得到最终的密文图像.实验和分析表明该算法具有较好的安全性.此外,虽然加密过程导致图像DCT系数的损失,但并不影响解密后图像的视觉效果.