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基于空间的量子密钥分布（QKD）
政府太空组织正在通过各种项目积极地推进基于空间的量子密钥分布（QKD）。NASA正在开发具有海克（空间纠缠和退火量子实验）的安全量子网络，并在ISS上测试量子纠缠。ESA领导EAGLE-1任务与SES和欧洲合作伙伴部署欧洲第一个基于太空的QKD系统。中国的CNSA与中国科学技术大学（USTC）合作，在2016年与Micius卫星开创了QKD，并继续扩大其量子卫星网络。 CSA（加拿大航天局）正在与量子计算研究所（IQC）合作开发国家QKD示威者Qeyssat。 DARPA通过其量子孔径项目投资量子安全通信，探索用于军事应用的量子感应。中国的CNSA与中国科学技术大学（USTC）合作，在2016年与Micius卫星开创了QKD，并继续扩大其量子卫星网络。CSA（加拿大航天局）正在与量子计算研究所（IQC）合作开发国家QKD示威者Qeyssat。DARPA通过其量子孔径项目投资量子安全通信，探索用于军事应用的量子感应。
多段多路径 QKD 算法
量子密钥分发（QKD）基于量子物理原理提供无条件的点对点安全性。通过利用中继节点，QKD的安全性可以扩展到更长的距离。然而，中继节点的引入带来了安全性和通信成功率问题。为了解决这些问题，我们提出了一种增强的多路径方案。我们的提案的主要特点如下：1.通过将中继节点的可靠性作为算法输入之一，使该方案更适合部分可信QKD（PTQKD）网络。2.通过使用多段多路径方法增加了攻击者获取完整密钥信息的难度，并提高了PTQKD的安全性。3.自适应路由算法根据节点贡献率、密钥新鲜度和可靠性生成足够数量的不同路径。我们进行了
基于纠缠的 QKD 在太空应用方面的进展
光子对源的工程设计：• SPDC 过程（光谱、共线、偏振等）• 焦点参数（光纤耦合、配对率）• 多个过程的重叠（偏振纠缠！）• 不同 DoF 中的纠缠
Exail IQ 调制器和 QKD 应用程序
www.exail.com 05/2024 - 第 1 版 第 2 页，共 8 页 本文件及其所含信息为 Exail 所有。未经 Exail 事先书面授权，不得复制或向第三方披露。
从相对论原理看 DPS QKD 的安全性
用于安全密钥生成的量子协议的设计面临许多挑战：一方面，它们需要在实验实现方面实用。另一方面，它们的理论描述必须足够简单，以便能够针对所有可能的攻击进行安全性证明。通常，这两个要求是相互冲突的，而差分相移 (DPS) QKD 协议就是一个很好的例子：它被设计为可通过当前的光通信技术实现，而对于该协议，代价是许多标准安全性证明技术不适用于它。在这项工作中，我们首次给出了 DPS QKD 针对一般攻击（包括有限尺寸效应）的完整安全性证明。该证明结合了量子信息论、量子光学和相对论技术。我们首先给出一个 QKD 协议的安全性证明，其安全性源于相对论约束。然后我们表明 DPS QKD 可以被表述为相对论协议的一个实例。此外，我们表明，对 DPS 协议的一致攻击实际上比集体攻击更强。
QKD 概念和注意事项 - GÉANT 资源
量子密钥分发 (QKD) 和后量子密码学 (PQC) 是两种不同的方法，可用于确保量子计算时代的信息安全。由于量子计算有望在不久的将来破解 RSA 和 ECC，因此正在开发一种用于签名和交换密钥的新型量子安全算法，称为 PQC。量子密钥分发可以交换对称密钥，而无需依赖公钥算法，无论是传统算法还是量子安全算法。这两种技术在安全和密码学领域都至关重要，由于它们的巨大潜力和引起人们的兴趣，人们正在积极研究和开发它们。然而，尽管两者都被认为是确保量子安全的机制，但重要的是要强调它们的相似之处和不同之处，以确定哪种方法更适合每种情况。
迈向以 Ge-on 为源的全硅 QKD 发射器...
摘要 — 我们展示了一种基于偏振编码 BB84 协议的量子密钥分发新发射器概念，该协议由正向偏置的 Ge-on-Si PIN 结的非相干光提供光源。我们研究了两种量子态准备架构，包括通过多个调制器进行独立偏振编码和利用干涉偏振调制器的简化方法。我们通过实验证明，Ge-on-Si 光源可以适应量子密钥生成，在 1 GHz 的符号速率下以 7.71% 的量子比特误码率实现 2.15 kbit/s 的原始密钥速率。我们进一步研究了光纤传输信道去偏振与非相干光源宽带特性相结合的影响。我们的结果证明了全集成硅量子密钥分发发射器（包括其光源）在零信任数据中心内部环境中的短距离应用的可行性。索引词 — 量子密钥分发、量子通信、量子密码学、硅光子学、去极化、光源
从相对论原理看 DPS QKD 的安全性
安全密钥生成的量子协议的设计面临许多挑战：一方面，它们需要在实验实现方面具有实用性。另一方面，它们的理论描述必须足够简单，以便对所有可能的攻击进行安全证明。这两个要求通常相互冲突，差分相移 (DPS) QKD 协议体现了这些困难：它被设计为可利用当前的光通信技术实现，而对于该协议，其代价是许多标准安全证明技术不适用于它。在发明约 20 年后，这项工作首次提出了 DPS QKD 针对一般攻击（包括有限尺寸效应）的完整安全证明。该证明结合了量子信息论、量子光学和相对论技术。我们首先给出 QKD 协议的安全性证明，该协议的安全性源于相对论约束。然后我们表明 DPS QKD 的安全性可以归结为相对论协议的安全性。此外，我们还表明，对 DPS 协议的连贯攻击实际上比集体攻击更强。我们的研究结果对安全可靠的量子通信技术的发展具有广泛的意义，因为它们揭示了最先进的安全证明技术的适用范围。
混合QKD与OpenSSL提供商
摘要 - Quantum密钥分布（QKD）承诺信息理论安全性，但是将QKD集成到TLS等现有协议中，由于其根本不同的操作模型，仍然具有挑战性。在本文中，我们提出了一种混合QKD-KEM协议，采用两种不同的集成方法：一种与ETSI 004和014规格兼容的客户端启动流，以及类似于现有工作的服务器发射的流量，但与无状态ETSI 014 API相似。与以前的实现不同，我们的工作专门解决了对生产QKD网络至关重要的状态QKD密钥交换协议（ETSI 004）的集成。通过调整OpenSL的提供商基础架构以适应QKD的预分配密钥模型，我们在提供双层安全性的同时，保持与当前TLS实现的兼容性。绩效评估证明了我们的混合方案具有可接受的开销的可行性，这表明针对量子威胁的强大安全性是可以实现的，同时解决了不同QKD API规格的唯一要求。索引术语 - POST-量词加密，PQC，QKD，TLS，OpenSSL