连续变量相干光通信中的攻击与抵御方案研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anan0508
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
连续变量量子密钥分发(CV QKD)是一种通过量子信道和经典信道在合法通信双方(记为Alice和Bob)之间进行密钥分发的量子通信技术。CV QKD的核心价值在于其安全性。噪声和攻击是影响CV QKD安全性的重要因素。CV QKD中的噪声可以分为可信噪声和不可信噪声两种。其中,可信噪声由合法通信双方器件的不完美性能引起,主要包括制备噪声和探测噪声,探测噪声等价于在探测端加入加性噪声。虽然可信噪声不为潜在的窃听者(记为Eve)所掌握,但研究证明它也会影响单路CV QKD和双路CV QKD两种方案的安全性。本文以CV QKD的安全性为核心,针对CV MDI-QKD及不可靠信源CV QKD两种方案展开研究,研究内容包括以下三点:1.制备噪声影响下CV MDI-QKD方案的安全性研究。考虑到制备噪声在实际的相干态制备过程中是不可避免的,因此本文将制备噪声对安全性的影响考虑进CV MDI-QKD方案中,构建了一个相干态光源含有制备噪声的CV MDI-QKD系统模型,分析了这种带噪系统的安全性。本文进一步提出利用可调衰减片来降低制备噪声对CVMDI-QKD系统性能的影响。仿真结果显示,制备噪声会严重降低CVMDI-QKD系统的密钥率和安全传输距离,通过对反向协调方(即Bob)所发送的信号进行适当的衰减,可以有效的提高系统在这两方面的性能。2.加性噪声影响下不可靠信源方案的安全性研究。将“利用噪声对抗噪声”的想法引入不可靠信源CV QKD方案中,提出了一个在反向协调方添加加性噪声的不可靠信源CVQKD协议。即,Bob先将收到的信号与加性噪声混合,再对含加性噪声的信号进行测量。加性噪声虽然会降低合法通信双方的互信息量,但可以通过适当地调节所添加的噪声的大小使得其对Eve能窃取的有效信息量的影响更大。其总效果是可以通过调节加性噪声来优化系统的密钥率和传输距离。仿真结果表明当信源方差为40,额外噪声为0.1个散粒噪声单位时,系统的安全传输距离可以提高3公里,可容忍噪声可以提高0.08个散粒噪声单位。3.双模相干攻击下不可靠信源CVQKD方案的安全性研究。在单模集体攻击模型中连接通信双方的两条量子信道间是没有关联的,本文将双模相干攻击模型引入不可靠信源CV QKD协议中,研究两条量子信道间有关联的情况下协议的安全性。仿真结果表明,相干系数满足g1=-g2=(?)N-1时,双模相干攻击方案打破了系统在单模集体攻击下的安全阈值,是目前针对该系统的最强攻击方案。
其他文献
环境污染和能源枯竭是当今人类生存面临的两大挑战。治理环境污染并开发清洁能源成为社会可持续发展的必要。微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种新型污染治理技术,
质子交换膜作为燃料电池的核心部件之一,主要起到传导质子和分隔燃料与氧化剂反应的双重作用;Nafion膜作为现今最为普遍和商业化的电池隔膜,它具有良好的化学稳定性和质子电
随着知识经济时代的到来,创新成为了经济发展的基本特征,知识在知识经济尤其是创新经济中发挥着重要作用。产学研作为一种知识创新的渠道,得到了党和国家的高度重视。产学研发展至今,已经初步呈现出全方位、多元化、多层次、多方向发展的局面。然而,无论是实践还是理论均表明,尽管产学研取得了显著成效,但依然面临诸多亟待解决的问题。一方面,产学研合作实施的过程中,忽略了对各主体间知识过程有效组织的现实重要性,缺乏有
“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”,可见波段激光在关系国民经济和国家安全的众多领域有重要的需求并已获得广泛应用。目前,红光(赤)和蓝光(蓝)波段,半导体激光和全固态激
焦化废水经生化反应后仍有可生化性(BOD5/CODcr)低,CODcr、氰化物和挥发酚等污染物指标不能达国家排放标准的难题。其中质量分数超过30%的氮杂环化合物(Nitrogen Heterocyclic
矢量地理数据作为国家基础地理信息建设的主要内容和地理信息应用的重要资源,其安全关系到地理信息系统产业的良好运转和高速发展。然而现有的矢量地理数据安全解决方案过度
随着社会信息化的进一步发展,企业对办公效率的提升越来越重视,越来越多的应用办公自动化。根据本单位的实际需求,在调研了集团内兄弟单位的办公自动化实行情况后,基于工作流
近年来,国内各个市场之间的竞争随着我国经济的转型发展逐渐加剧。现阶段,中国的经济正处于重要战略机遇期,同时,经济发展的新常态已经逐渐被大众所认知。在新常态经济中,不同的发展机遇孕育在不同的行业会,企业的管理模式要逐步转型向更高级的形态、更复杂的分工、更合理的结构阶段演化。目前,粗放式的财务管理模式已不可取,难以适应现阶段的发展趋势,弊端已经显现。对集团公司来说,积极探索企业管理模式的升级,创新管理
随着视频采集设备以及各种编辑工具的普及,用户可以轻松地对数字视频进行篡改伪造,传统的“眼见为实”的观念正在被颠覆。帧操作是数字视频特有的篡改操作,包括常见的帧复制
粒子通过势垒的隧穿是当前量子输运中最活跃的课题,特别是石墨烯的发现更刺激了对这个问题的研究。石墨烯中无质量Dirac-Weyl费米子通过电势的Klein隧穿不仅从理论上被证明,