量子密码是量子力学和密码学相结合的产物,它解决了经典密码体制的密钥分配的难题,是当今世界上最热门的前沿科学技术之一。量子密码的安全性由量子力学基本原理—测不准原理和单量子态不可克隆定理保证,所以在密钥分配过程中,公开信道中的数据不必担心被窃听。在本文中,我们研究了目前主要的三种量子密钥分配协议。对这三种协议可能进行的攻击进行了讨论,其中包括分光束攻击和截断-重发攻击。主要是对DPSK协议的安全性进行了讨论,针对可能进行的攻击,DPSK协议具有很高的安全性。在量子密钥分配中,单光子探测器是很重要的一个组成部分,它的性能的好坏决定了密钥生成率的大小。本文中主要讨论了两种单光子探测器的主要性能,InGaAs/InP雪崩二极管(APD)和升频探测器。我们把目前常用的单光子探测器和升频单光子探测器做了比较并得出了仿真结果。升频探测器的性能大大优于目前常用的InGaAs/InP单光子探测器。本文给出了BB84,BBM92和DPSK协议的安全通信速率公式,分析了协议对抗一些攻击的安全性问题。基于这些公式用实际的参数比较了三种协议中光纤QKD系统的性能,我们能得到比以前高出两个数量级的通信速率,而用到升频探测器后的通信距离比传统的探测器要大两倍多。此外,对协议的重要性也做了列举,对Eve可能进行的攻击也做了讨论。结论是简单有效的DPSK协议能具有250km的通信距离和很高的通信速率。