摘要 —天空地一体化网络(SAGIN)是第六代(6G)通信中最有前途的先进范式之一。SAGIN 可以为互联应用和服务支持高数据速率、低延迟和无缝网络覆盖。然而,随着量子计算机容量的不断增加,SAGIN 中的通信面临着巨大的安全威胁。幸运的是,用于在 SAGIN 中建立安全通信的量子密钥分发(QKD),即 SAGIN 上的 QKD,可以提供信息论安全性。为了最大限度地降低具有异构节点的 SAGIN 中的 QKD 部署成本,本文提出了一种使用随机规划的 SAGIN 上的 QKD 资源分配方案。所提出的方案通过两阶段随机规划(SP)制定,同时考虑了安全要求和天气条件等不确定性。在大量实验下,结果清楚地表明,所提出的方案可以在各种安全要求和不可预测的天气条件下实现最优部署成本。索引词——量子密钥分发、空地一体化网络、资源分配、随机规划。
顺序状态鉴别是一种针对 N 个分离接收方的策略。由于顺序状态鉴别可以应用于多方量子密钥分发 (QKD),它已成为量子信息理论中的相关研究领域之一。到目前为止,顺序状态鉴别的分析仅限于特殊情况。在本报告中,我们考虑了顺序状态鉴别的广义化。在这里,我们不限制先验概率以及量子态和接收方的数量。我们表明广义顺序状态鉴别可以表示为优化问题。此外,我们研究了两个量子态的广义顺序状态鉴别的结构并将其应用于多方 QKD。我们证明,当接收方数量不太多时,两个纯态的广义顺序状态鉴别可以适用于多方 QKD。此外,我们表明两个混合状态的广义顺序状态鉴别可以以较高的最佳成功概率进行。这个最佳成功概率甚至高于量子复制和量子广播策略。因此,混合状态的广义顺序状态鉴别足以执行多方 QKD。此外,我们证明了广义顺序状态鉴别可以通过使用线性光学实验实现。最后,我们分析了最佳顺序状态鉴别提供的多方 QKD 安全性。我们的分析表明,即使在低信道效率下,多方 QKD 也能保证非零密钥速率。
我们考虑对双向量子键分布ping-Pong和LM05协议的中间攻击,其中窃听器在消息模式下复制所有消息,而在模式下则无法检测到。在攻击下,消息模式没有干扰,发件人和接收器之间的相互信息总是恒定的,并且相等,而窃听者复制的消息始终是真实的。只能在控制模式下检测到攻击,但是不能定义应中止协议的检测水平。我们检查了协议的步骤,以评估其安全性,并发现该协议应重新设计。我们还将其与单向非对称BB84的协议的安全性进行了比较,其中一个基础用作消息模式,另一种是控制模式,但确实具有应在该检测级别中流产的检测级别。
摘要:我们考虑对双向量子键分布ping-pong和LM05协议的中间攻击,其中窃听器在消息模式下复制所有消息,而在模式下则无法检测到。在攻击下,消息模式没有干扰,发件人和接收器之间的相互信息总是恒定的,并且相等,而窃听者复制的消息始终是真实的。只能在控制模式下检测到攻击,但是不能定义应中止协议的检测水平。我们检查了协议的步骤,以评估其安全性,并发现该协议应重新设计。我们还将其与单向非对称BB84的协议的安全性进行了比较,其中一个基础用作消息模式,另一种是控制模式,但确实具有应在该检测级别中流产的检测级别。
我们介绍了通过基于纠缠的物理层在量子遗漏转移(QOT)启用的安全多方计算应用程序的实际实现。QOT协议使用偏振化编码的纠缠状态在两个方面共享具有量子密钥分布(QKD)的两方之间的遗漏密钥,提供了身份验证。我们的系统集成了QKD和QOT的后处理,既可以共享一个物理层,从而确保有效的密钥生成和身份验证。验证涉及将消息放入加密字母中,验证标签并通过并行QKD管道补充键,该管道可以处理密钥后处理和身份验证。遗忘的密钥在12.9公里以上产生,通道损失为8.47 dB。在背对背设置中,QOT速率为9。3×10 - 3
摘要量子密钥分布(QKD)协议提供了一种绝对安全的方法来分发秘密密钥,在该密钥可以通过量子力学来保证安全性。提高经典BB84 QKD协议的关键发电速率,Hwang等。(Phys Lett A 244(6):489–494, 1998 ) proposed a subtle variation (Hwang protocol), in which a pre-sharedsecretstringisusedtogeneratetheconsistentbasis.Althoughthesecurityof Hwangprotocolhasbeenverifiedinidealcondition,itspracticalityisstillbeingstudied inMoredepth.inthiswork,WeproposimepoposimpleattackStrateGyToObtainAllPreprepreparation基础,通过在每回合中窃取部分信息。为了消除这种安全威胁,我们进一步提出了一个改进的QKD协议,该协议使用迭代更新基础的想法。此外,我们将改进的方法应用于诱饵状态QKD协议,并将其关键发电率翻了一番。
1。简介量子网络利用量子密钥分布(QKD)来确保通信安全。为了将QKD网络有效地集成到现有基础架构中并具有最佳功能,欧洲和国际QKD标准[1] - [4]提出了一个分层框架,包括量子层,密钥管理(KMS)层和应用层。此体系结构对于启用各种应用程序和用户的加密通信至关重要。第一个主要的量子网络是由DARPA实施的,该网络遵循三层体系结构,并采用了混合转换/中继实现。其他开发项目包括SECOQC网络,专注于中继QKD(可信的中继器原型)设置,东京项目[5]和剑桥量子网络[6]。最近,中国提出了一个46节点量子大都会区域网络[7],连接了40个用户节点,包括三个可信赖的继电器和三个光学开关。但是,如果没有集中的编排,网络的管理仍然是最佳和效率低下的。软件 - 定义的QKD(SDQKD)提供了一种潜在的解决方案来解决此问题并提高网络的效率和灵活性。Madrid SDQKD是QKD技术在SDN环境中首次成功的全面集成,该环境可在3个继电器节点之间提供加密通信[8]。子载波[9]用于在启用3个节点SDN的网络配置中启用通信。[10]最后,最近的开发涉及一个针对QKD的软件定义网络作为服务(SDQAAS)的新框架[10]。
摘要 量子密钥分发 (QKD) 目前正朝着可扩展且安全的 QKD 网络发展,该网络在网络用户之间建立密钥。连续变量 (CV) 和离散变量 (DV) QKD 系统目前正在并行开发,并且都用于 QKD 网络。我们在此提出了一种混合 QKD 网络,其中 CV QKD 系统用于构建城域 QKD 网络,DV QKD 系统用于连接城域 QKD 网络。混合 QKD 网络利用 CV QKD 系统的高密钥速率和 DV QKD 系统的长距离。我们还提出了一种可行的混合测量设备独立 (MDI) QKD 网络,它结合了 CV 和 DV MDI QKD 系统。所提出的混合 QKD 网络满足了现实 QKD 网络的低成本和紧凑要求,并通过结合 CV 和 DV QKD 系统的优势为未来的实际 QKD 网络提供了可行的解决方案。
摘要 量子密钥分发 (QKD) 目前正朝着可扩展且安全的 QKD 网络发展,该网络在网络用户之间建立密钥。连续变量 (CV) 和离散变量 (DV) QKD 系统目前正在并行开发,并且都用于 QKD 网络。我们在此提出了一种混合 QKD 网络,其中 CV QKD 系统用于构建城域 QKD 网络,DV QKD 系统用于连接城域 QKD 网络。混合 QKD 网络利用 CV QKD 系统的高密钥速率和 DV QKD 系统的长距离。我们还提出了一种可行的混合测量设备独立 (MDI) QKD 网络,它结合了 CV 和 DV MDI QKD 系统。所提出的混合 QKD 网络满足了现实 QKD 网络的低成本和紧凑要求,并通过结合 CV 和 DV QKD 系统的优势为未来的实际 QKD 网络提供了可行的解决方案。
摘要 — 量子密钥分发 (QKD) 是一种能够保持信息论安全性的对称密钥协商协议。鉴于 QKD 网络的最新进展,它们已经从学术研究发展到一些初步应用。QKD 网络由两个或多个通过光纤或自由空间链路互连的 QKD 节点组成。密钥在任意一对 QKD 节点之间协商,然后可以将其传递给各个区域的多个用户,以确保长期保护和前向保密。我们首先介绍 QKD 基础知识,然后回顾 QKD 网络的发展及其在实践中的实现。随后,我们描述了通用的 QKD 网络架构、其元素以及其接口和协议。接下来,我们将深入概述相关的物理层和网络层解决方案,然后介绍标准化工作以及与 QKD 网络相关的应用场景。最后,我们讨论了未来的潜在研究方向并为 QKD 网络提供了设计指南。