搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于αη协议的量子数据流加密系统实际安全与性能分析

陆鸢 黄鹏 朱俊 代文超 曾贵华

基于αη协议的量子数据流加密系统实际安全与性能分析

陆鸢, 黄鹏, 朱俊, 代文超, 曾贵华
PDF
导出引用
  • αη协议是一种利用量子噪声隐藏信息的随机加密协议. 通过求解高斯噪声信道中窃听者获取信息量的计算公式, 推导了该协议实际安全判据. 结果表明, 协议是否安全主要取决于信源量子态的平均光子数和密文符号数. 基于此, 计算了在光束分离攻击下两者的安全取值区间以及协议的有效通信距离.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60970109, 60801051)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA01Z257)资助的课题.
    [1]

    Zeng G H 2010 Quantum Private Communication (Berlin: Springer-Verlag) pp112---117

    [2]

    Bennett C H, Brassard G 1984 Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems, and Signal Processing (Bangalore: IEEE) pp175---179

    [3]

    Bennett C H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 3121

    [4]

    Yuen H P, Kim A M 1998 Phys. Lett. A 241 135

    [5]

    Zhu Y Y, Lu Y, Zhu J, Zeng G H 2011 Int. J. Quantum Inform. 9 1113

    [6]

    Gabriel C, Wittmann C, Sych D, Dong R F, Mauerer W, Andersen U L, Marquardt C, Leuchs G 2010 Nat. Photon. 4 711

    [7]

    Fürst M, Weier H, Nauerth S, Marangon D G, Kurtsiefer C, Weinfurter H 2010 Opt. Express 18 13029

    [8]

    Mayers D 2001 Assoc. Comput. Mechan. 48 351

    [9]

    Takesue H, Nam S W, Zhang Q, Hadfield R H, Honjo T, Tamaki K, Yamamoto Y 2007 Nat. Photon. 1 343

    [10]

    Sasaki M, Fujiwara M, Ishizuka H, Klaus W, Wakui K, Takeoka M, Miki S, Yamashita T, Wang Z, Tanaka A, Yoshino K, Nambu Y, Takahashi S, Tajima A, Tomita A, Domeki T, Hasegawa T, Sakai Y, Kobayashi H, Asai T, Shimizu K, Tokura T, Tsurumaru T, Matsui M, Honjo T, Tamaki K, Takesue H, Tokura Y, Dynes J F, Dixon A R, Sharpe A W, Yuan Z L, Shields A J, Uchikoga S, Legr M, Robyr S, Trinkler P, Monat L, Page J B, Ribordy G, Poppe A, Allacher A, Maurhart O, Länger T, Peev M, Zeilinger A 2011 Opt. Express 19 10387

    [11]

    Barbosa G A, Corndorf E, Kumar P, Yuen H P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 22

    [12]

    Corndorf E, Liang C, Kanter G S, Kumar P, Yuen H P 2005 Phys. Rev. A 71 062326

    [13]

    Yuen H P, Nair R, Corndorf E, Kanter G S, Kumar P 2006 Quantum Inform. Comput. 6 561

    [14]

    Hirota O 2007 Phys. Rev. A 76 032307

    [15]

    Hirota O, Kurosawa K 2007 Quantum Inform. Process. 6 81

    [16]

    Grosshans F, Cerf N J, Wenger J, Tualle-Brouri R, Grangier P 2003 Quantum Inform. Comput. 3 535

    [17]

    Nair R, Yuen H P, Corndorf E, Eguchi T, Kumar P 2006 Phys. Rev. A 74 052309

    [18]

    Thomas M C, Joy A T 1991 Elements of Information Theory (New York: Wiley) pp183---194

    [19]

    He G Q, Guo H B, Li Y D, Zhu S W, Zeng G H 2008 Acta Phys. Sin. 57 2212 (in Chinese) [何广强, 郭红斌, 李昱丹, 朱思维, 曾贵华 2008 物理学报 57 2212 ]

    [20]

    Lodewyck J, Bloch M, Garcia-Patron R, Fossier S, Karpov E, Diamanti E, Debuisschert T, Cerf N J, Tualle-Brouri R, McLaughlin S W, Grangier P 2007 Phys. Rev. A 76 042305

  • [1]

    Zeng G H 2010 Quantum Private Communication (Berlin: Springer-Verlag) pp112---117

    [2]

    Bennett C H, Brassard G 1984 Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems, and Signal Processing (Bangalore: IEEE) pp175---179

    [3]

    Bennett C H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 3121

    [4]

    Yuen H P, Kim A M 1998 Phys. Lett. A 241 135

    [5]

    Zhu Y Y, Lu Y, Zhu J, Zeng G H 2011 Int. J. Quantum Inform. 9 1113

    [6]

    Gabriel C, Wittmann C, Sych D, Dong R F, Mauerer W, Andersen U L, Marquardt C, Leuchs G 2010 Nat. Photon. 4 711

    [7]

    Fürst M, Weier H, Nauerth S, Marangon D G, Kurtsiefer C, Weinfurter H 2010 Opt. Express 18 13029

    [8]

    Mayers D 2001 Assoc. Comput. Mechan. 48 351

    [9]

    Takesue H, Nam S W, Zhang Q, Hadfield R H, Honjo T, Tamaki K, Yamamoto Y 2007 Nat. Photon. 1 343

    [10]

    Sasaki M, Fujiwara M, Ishizuka H, Klaus W, Wakui K, Takeoka M, Miki S, Yamashita T, Wang Z, Tanaka A, Yoshino K, Nambu Y, Takahashi S, Tajima A, Tomita A, Domeki T, Hasegawa T, Sakai Y, Kobayashi H, Asai T, Shimizu K, Tokura T, Tsurumaru T, Matsui M, Honjo T, Tamaki K, Takesue H, Tokura Y, Dynes J F, Dixon A R, Sharpe A W, Yuan Z L, Shields A J, Uchikoga S, Legr M, Robyr S, Trinkler P, Monat L, Page J B, Ribordy G, Poppe A, Allacher A, Maurhart O, Länger T, Peev M, Zeilinger A 2011 Opt. Express 19 10387

    [11]

    Barbosa G A, Corndorf E, Kumar P, Yuen H P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 22

    [12]

    Corndorf E, Liang C, Kanter G S, Kumar P, Yuen H P 2005 Phys. Rev. A 71 062326

    [13]

    Yuen H P, Nair R, Corndorf E, Kanter G S, Kumar P 2006 Quantum Inform. Comput. 6 561

    [14]

    Hirota O 2007 Phys. Rev. A 76 032307

    [15]

    Hirota O, Kurosawa K 2007 Quantum Inform. Process. 6 81

    [16]

    Grosshans F, Cerf N J, Wenger J, Tualle-Brouri R, Grangier P 2003 Quantum Inform. Comput. 3 535

    [17]

    Nair R, Yuen H P, Corndorf E, Eguchi T, Kumar P 2006 Phys. Rev. A 74 052309

    [18]

    Thomas M C, Joy A T 1991 Elements of Information Theory (New York: Wiley) pp183---194

    [19]

    He G Q, Guo H B, Li Y D, Zhu S W, Zeng G H 2008 Acta Phys. Sin. 57 2212 (in Chinese) [何广强, 郭红斌, 李昱丹, 朱思维, 曾贵华 2008 物理学报 57 2212 ]

    [20]

    Lodewyck J, Bloch M, Garcia-Patron R, Fossier S, Karpov E, Diamanti E, Debuisschert T, Cerf N J, Tualle-Brouri R, McLaughlin S W, Grangier P 2007 Phys. Rev. A 76 042305

  • [1] 李剑, 陈彦桦, 潘泽世, 孙风琪, 李娜, 黎雷蕾. 量子BB84协议在联合旋转噪音信道上的安全性分析. 物理学报, 2016, 65(3): 030302. doi: 10.7498/aps.65.030302
    [2] 唐杰, 石磊, 魏家华, 于惠存, 薛阳, 武天雄. 基于d维GHZ态的多方量子密钥协商. 物理学报, 2020, 69(20): 200301. doi: 10.7498/aps.69.20200799
    [3] 何广强, 易 智, 朱 俊, 曾贵华. 基于双模压缩态的量子密钥分发方案. 物理学报, 2007, 56(11): 6427-6433. doi: 10.7498/aps.56.6427
    [4] 何广强, 郭红斌, 李昱丹, 朱思维, 曾贵华. 基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案. 物理学报, 2008, 57(4): 2212-2217. doi: 10.7498/aps.57.2212
    [5] 杨理, 吴令安, 刘颂豪. 复合量子密钥分发系统双速协议及其安全性分析. 物理学报, 2002, 51(11): 2446-2451. doi: 10.7498/aps.51.2446
    [6] 张权, 唐朝京, 张森强. B92量子密钥分配协议的变形及其无条件安全性证明. 物理学报, 2002, 51(7): 1439-1447. doi: 10.7498/aps.51.1439
    [7] 王天银, 秦素娟, 温巧燕, 朱甫臣. 多方控制的量子安全直接通信协议的分析及改进. 物理学报, 2008, 57(12): 7452-7456. doi: 10.7498/aps.57.7452
    [8] 张盛, 王剑, 张权, 唐朝京. 量子密码协议的错误序列模型分析. 物理学报, 2009, 58(1): 73-77. doi: 10.7498/aps.58.73
    [9] 王 剑, 陈皇卿, 张 权, 唐朝京. 多方控制的量子安全直接通信协议. 物理学报, 2007, 56(2): 673-677. doi: 10.7498/aps.56.673
    [10] 权东晓, 裴昌幸, 刘丹, 赵楠. 基于单光子的单向量子安全通信协议. 物理学报, 2010, 59(4): 2493-2497. doi: 10.7498/aps.59.2493
    [11] 王 开, 裴文江, 邹留华, 何振亚. 一种多混沌系统公钥密码算法的安全性分析. 物理学报, 2006, 55(12): 6243-6247. doi: 10.7498/aps.55.6243
    [12] 王静, 蒋国平. 一种超混沌图像加密算法的安全性分析及其改进. 物理学报, 2011, 60(6): 060503. doi: 10.7498/aps.60.060503
    [13] 赵峰. 单向量子密钥纠错协议的纠错性能仿真分析. 物理学报, 2013, 62(20): 200303. doi: 10.7498/aps.62.200303
    [14] 赵楠, 裴昌幸, 刘丹, 权东晓, 孙晓楠. 基于BB84协议的量子密钥分发安全门限研究. 物理学报, 2011, 60(9): 090307. doi: 10.7498/aps.60.090307
    [15] 聂敏, 王林飞, 杨光, 张美玲, 裴昌幸. 基于分组交换的量子通信网络传输协议及性能分析. 物理学报, 2015, 64(21): 210303. doi: 10.7498/aps.64.210303
    [16] 荣民希, 辛向军, 李发根. 具有强安全性的指定验证者量子签名方案. 物理学报, 2020, 69(19): 190302. doi: 10.7498/aps.69.20200244
    [17] 王郁武, 詹佑邦. 零知识证明的量子身份认证协议. 物理学报, 2009, 58(11): 7668-7671. doi: 10.7498/aps.58.7668
    [18] 史保森, 丁冬生, 张伟, 李恩泽. 基于拉曼协议的量子存储. 物理学报, 2019, 68(3): 034203. doi: 10.7498/aps.68.20182215
    [19] 穆鹏华, 潘炜, 李念强, 闫连山, 罗斌, 邹喜华, 徐明峰. 双路激光混沌复用系统的混沌同步及安全性能研究. 物理学报, 2015, 64(12): 124206. doi: 10.7498/aps.64.124206
    [20] 刘景锋, 唐志列, 梁瑞生, 李凌燕, 魏正军, 陈志新, 廖常俊, 刘颂豪. 基于六态协议的实际QKD系统的窃听问题研究. 物理学报, 2005, 54(2): 517-521. doi: 10.7498/aps.54.517
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2178
  • PDF下载量:  560
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-04
  • 修回日期:  2012-04-28
  • 刊出日期:  2012-04-20

基于αη协议的量子数据流加密系统实际安全与性能分析

  • 1. 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60970109, 60801051)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA01Z257)资助的课题.

摘要: αη协议是一种利用量子噪声隐藏信息的随机加密协议. 通过求解高斯噪声信道中窃听者获取信息量的计算公式, 推导了该协议实际安全判据. 结果表明, 协议是否安全主要取决于信源量子态的平均光子数和密文符号数. 基于此, 计算了在光束分离攻击下两者的安全取值区间以及协议的有效通信距离.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回