量子信息学是信息科学和量子力学相结合而形成的新兴交叉学科。量子通信是量子信息学的一个重要分支,在提高运算速度,确保信息安全,增大信息容量和提高检测精度等方面可以突破经典信息系统的极限。经过几十年的发展,量子密码通信从最开始的单光子离散变量系统,到现在被广泛讨论的相干态连续变量量子密钥分发,实验装置越来越简单,密钥速率越来越大,效率越来越高。各种针对密钥分发系统的攻击方案也层出不穷。本文研究的内容主要为两方面内容,一部分为针对三种主要协调方案的性能分析;另一部分着重分析典型的攻击方案,在常规信道条件下对密钥分发系统的攻击性能。首先,介绍量子信息学基本概念和进展。基于光场的量子理论,推导了量子理论下光场的表示方法。从量子态光场中最基本的状态——相干态出发,研究了其量子噪声起伏的特性,进而根据Heisenberg测不准关系,研究了压缩态光场的特性,即压缩光场的一个分量的涨落被压缩到真空涨落之下,而另一个与之共轭的分量的涨落高于真空涨落,简单介绍了纠缠态的基本概念。最后,对量子密钥分发系统进行了介绍和原理分析。其次,分析了相干态量子密钥分发系统的基本原理,详细分析了三种协调方案,根据不同协调方案对密钥分发系统的安全条件进行了总结。针对不同的信道特征,分析三种协调方案的优缺点。首先是仅仅考虑信道的衰减影响,这时最有效的攻击就是不引入噪声的分束攻击;然后考虑信道噪声的影响,为了得到较高的安全性,我们假设所有噪声都是Eve引入的。通过分析可知,正向协调在信道传输率较大时有着明显的性能优势,而后选择协调对噪声的容忍度非常高。最后,比较、分析了高斯克隆攻击和放大信道攻击对密钥分发系统的攻击能力。两种攻击方案分别在个体攻击和集体攻击两种攻击方式下进行分析,每种方式下我们还考虑了正向协调和逆向协调的区别。放大信道攻击在除个体攻击、正向协调条件下,其攻击性能都比高斯克隆攻击的攻击性能好;但是高斯攻击在能够生成密钥的安全区域中,密钥速率分布较为平均,而放大信道攻击在线性放大器发大系数接近1的区域安全密钥迅速增长。