基于混沌的量子密鑰分配研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和信息交換的日益頻繁，信息安全技術(shù)的研究變的越來越重要。以經(jīng)典密碼學(xué)和量子物理學(xué)為基礎(chǔ)的量子密碼由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)而引起越來越多的重視。現(xiàn)代密碼學(xué)認(rèn)為，加密體系的安全性在于密鑰的保密性，加密體系的加密和解密算法都可以公開。而作為研究重點(diǎn)的量子密鑰分配利用了海森堡(Heisenberg)測(cè)不準(zhǔn)原理和量子不可克隆定律能無條件安全地在通信雙方之間實(shí)現(xiàn)共享密鑰，并能檢測(cè)到通信過程中的竊聽行為。但是由于產(chǎn)生和檢測(cè)單光子比較困難，基于離

2、散變量的量子密鑰分配特別是自由空間的量子密鑰分配難以獲得高的信息傳輸速率，可通過增加最終獲得密鑰量的方式來提高量子密鑰分配的速率，本文在這方面做了以下工作：
　　 1)分析了量子密鑰分配協(xié)議的工作過程。在信息協(xié)調(diào)后通信雙方獲得了無錯(cuò)的初始密鑰串，為了消除竊聽者對(duì)初始密鑰串所知的信息，還必須對(duì)其進(jìn)行保密增強(qiáng)，從初始密鑰中壓縮出一段安全的密鑰。由于混沌系統(tǒng)具有對(duì)初始狀態(tài)極度的敏感性和生成的混沌序列具有良好的隨機(jī)性，因此設(shè)計(jì)在信息協(xié)調(diào)

3、后引入混沌系統(tǒng)，將初始密鑰隨機(jī)排列后送入混沌系統(tǒng)，由于竊聽者只是獲得了初始密鑰串的部分信息，因此他通過混沌系統(tǒng)生成的序列和通信雙方獲得的混沌序列將完全不同。
　　 2)提出了一個(gè)具體的實(shí)施方案：將初始密鑰串隨機(jī)重新排列分塊后用來設(shè)置混沌系統(tǒng)，對(duì)其生成的混沌序列數(shù)字化后再經(jīng)過保密增強(qiáng)去除竊聽者獲得的信息，最后獲得增長(zhǎng)的最終密鑰串，并討論了方案的安全性。
　　 3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了混沌系統(tǒng)對(duì)初始條件的極度敏感性，混沌實(shí)數(shù)序列二值化