摘要:本研究通过在 SARG04 和 BB84 协议中实现快速经典信道认证,引入了一种增强量子密钥分发 (QKD) 安全性的新方法。我们提出了单认证,这是一种开创性的范例,采用抗量子签名算法(具体来说是 CRYSTALS-DILITHIUM 和 RAINBOW)仅在通信结束时进行认证。我们的数值分析全面检查了这些算法在基于块和连续光子传输场景中在不同块大小(128、192 和 256 位)下的性能。通过 100 次模拟迭代,我们细致地评估了噪声水平对认证效果的影响。我们的研究结果特别突出了 CRYSTALS-DILITHIUM 始终优于 RAINBOW 的表现,当量子比特错误率 (QBER) 增加到 8% 时,QKD-BB84 协议的签名开销约为 0.5%,QKD-SARG04 协议的签名开销约为 0.4%。此外,我们的研究揭示了更高的安全级别与增加的身份验证时间之间的相关性,CRYSTALS-DILITHIUM 在高达 10,000 kb/s 的所有密钥速率上都保持了卓越的效率。这些发现强调了单一身份验证可以大幅降低成本和复杂性,尤其是在嘈杂的环境中,为更具弹性和更高效的量子通信系统铺平了道路。
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