量子密鑰分配應用安全性研究.pdf

1、現(xiàn)代社會和諧與繁榮無疑需要站在信息絕對安全的前提下。第三次工業(yè)革命——信息技術革命，包括現(xiàn)在全球各國陸續(xù)提出的第四次工業(yè)革命以及大數(shù)據(jù)等，如果沒有信息安全的保證一切都是空談。現(xiàn)代通訊系統(tǒng)基本都是依靠如RSA[1]、DES[2]等比較傳統(tǒng)的密碼體制來保障數(shù)據(jù)的安全性。直到Shor[3]算法被提出，以及量子計算機技術得以不斷進步，用經(jīng)典密碼體制來保護數(shù)據(jù)的想法將變得非常不切實際。隨著量子信息學的發(fā)展，絕對安全的“一次一密”加密體系得以應用。

2、我們認為在可預見的未來量子密碼體制將是數(shù)據(jù)保護的主要方法。目前，由于科學實驗的限制，量子通訊領域的量子直接通話還難以實現(xiàn)。但是量子密鑰分配技術已趨于成熟。量子密鑰分發(fā)是現(xiàn)代密碼學原理中提出較早，系統(tǒng)研究與實驗應用成果較多的密碼學分支。理論上，將量子密鑰分配運用到一次一密加密體系中能夠?qū)崿F(xiàn)絕對安全的新型密碼體制，有量子力學原理的保證。
　　然而最初的研究集中于證明量子密鑰分配協(xié)議是否絕對安全，忽略了許多實際應用中存在的問題。近年來隨

3、著量子密鑰分配的商用化，實際使用中不斷存在一些待以解決安全性問題。
　　本文系統(tǒng)地討論了主流系統(tǒng)的關鍵器件帶來的安全性能問題，具體探討了法拉第筒鏡、相位調(diào)制器，光纖所處環(huán)境溫差所帶來的相位漂移等因素對誤碼率的影響。確定了法拉第筒鏡、相位調(diào)制器參數(shù)安全邊界以及法拉第筒鏡相位調(diào)制器關聯(lián)參數(shù)安全邊界。我們提出溫差能同時影響到光纖長度和光相位系數(shù)。定量研究表明系統(tǒng)受溫差的影響十分敏感，相位漂移一個周期溫度變化僅僅只需要0.05℃，相比目前