随着量子信息技术迅速发展，量子密钥分发(Quantum Key Distribution-QKD)技术日益成熟，有望为实际的信息安全系统提供安全的密钥分发机制。QKD技术的独特优势在于其无条件安全性，目前理想的基于BB84的QKD系统的无条件安全性已经得到证明。然而，在现实的QKD系统中，很多条件往往不能达到理想的状态，这样就会带来QKD实际系统的安全性问题。因此，有必要对QKD系统在实际条件下的安全性进行分析，以明确实际物理系统和设备对安全性的影响，找到保证QKD系统安全性的方法。基于BB84的QKD系统的安全性涉及到很多方面，本文主要考虑BB84协议、光路和后处理这三部分可能存在的安全性问题，分析它们对整个QKD系统安全性的影响，以及它们各部分之间的相互作用和安全性优化模型。首先，本文针对BB84协议的安全性，从纠缠提纯和信息论两个角度分别对理想情况下的BB84协议做了安全性分析，并论述了实际中的非理想光源下的BB84协议的安全性，给出了安全密钥提取率公式GLLP（Gottesman Lo LütkenhausPreskill）的理论模型。其次，对非理想设备引起的安全问题提出了优化方案。介绍了光路设备引起的四种攻击：PNS（Photons number spliting）攻击，Trojan攻击，Fake-state攻击，Time-shift攻击。并针对四种攻击分别提出了相对应的防御策略，为增强实际QKD系统的安全性提供依据。最后，简述了QKD系统中后处理的五个子模块，分别为：基比对、误码估计、信息协商、数据校验和私密放大；并给出了各个模块存在的安全性因素，针对误码估计和信息协商两个子模块存在的安全问题提出了模型假设。从而进一步优化了后处理的安全模型，为以后用QKD系统中的后处理来弥补光路中存在的不安全性提供了基础。