基于BB84量子密鑰分發(fā)協(xié)議的量子密碼通信系統(tǒng)研究.pdf

1、通信技術(shù)是20世紀80年代以來發(fā)展最快的學(xué)科之一，也是人類進入信息社會的重要標(biāo)志。縱觀通信發(fā)展的語言文字通信、電通信、電子信息通信三個階段，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄砸恢弊鳛楹诵膬?nèi)容貫穿始終。在通信過程中，如何正確連接通信雙方使得他們能夠安全地互相交流信息，而不讓第三方竊取或破壞信息的內(nèi)容，是通信技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。 本文在充分掌握了量子密碼學(xué)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點針對BB84量子密鑰分配協(xié)議展開了研究。BB84協(xié)議的信息傳輸過程

2、，實際上可分為兩個部分：一部分是通過量子信道進行量子態(tài)傳輸，另一部分是在公開的經(jīng)典信道中進行數(shù)據(jù)傳遞，用以篩選數(shù)據(jù)、檢測被竊聽情況、糾錯等。量子密鑰分配協(xié)議的高安全性主要建立在Heisenberg測不準(zhǔn)原理和量子不可克隆定理[1,2]兩大理論基礎(chǔ)上，然而也正因如此，使得協(xié)議存在傳輸效率不高、通信雙方合法身份待定等問題。 針對上述這些問題，胡耀祖先生曾在他的文立[3]中提出了相應(yīng)的改進意見，本文基于胡先生的兩個觀點進行了進一步的思

3、考，形成了一種基于BB84的改進量子密鑰分配辦案BB84r。該辦案的核心思想是在進一步完善協(xié)議的安全性的同時，提高協(xié)議的通信效率。考慮到實際應(yīng)用的環(huán)境，此方案在通信雙方正式建立連接前，加入基于量子認證協(xié)議的身份認證過程。然后通過認證密鑰的使用提高信號傳輸效率。雖然BB84r并不是一個理論上無條件安全的方案，但在安全性能并未顯著下降的情況下，卻實現(xiàn)了通信效率的極大提高。并且，此方案在身份認證和其他環(huán)節(jié)上對協(xié)議的安全性能作了保密加強的工作。