XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemQKD
f或引用Adam I.A.，Yashin D.A.，Kargina D.A.，Nasedkin B.A.自由空间QKD中高斯和涡流梁与tur>中的相位编码的比较
量子密钥分布（QKD）是通信技术的新方向。QKD建立了两个当事方（通常称为Alice和Bob）之间的安全连接，其中量子力学定律提供了有目的的通道的可靠性，其中最重要的是无关定理[1]。从长远来看，QKD基于计算数学函数的复杂性，QKD比常见的密码系统提供了更安全的连接。第一个提出的方案是BB84 [2]，其中秘密键是通过使用两个正交光子极化碱基来生成的。从那时起，研究了许多方案和实验方案以改善QKD系统的参数并扩大其应用的可能性[3]。尤其是，自由空间QKD由于其灵活性和移动性而积极开发，可用于移动设备[4]，卫星通信[5]和物联网（IoT）[6]。与光纤纤维相比，自由空间QKD尚未在商业系统中广泛使用。这些系统的主要局限性是高斯光束偏离由大气湍流和天气条件引起的原始传播方向的偏差。为解决此问题，目前使用了具有较大入口或特殊校正系统的伸缩系统，这增加了QKD系统的复杂性，重量和成本。作为梁偏差补偿的另一种方法，可以使用光涡旋，根据许多研究[7，8]，在湍流气氛中更稳定。这些问题将在本文中探讨。光涡流或具有轨道角动量（OAM）的光辐射在其中心具有空间奇异性，相位保持不确定，并且沿着梁的内边缘从0到2π不等[9]。这些过渡的数量对应于涡旋的拓扑电荷。目前，已经在QKD系统中研究了涡流束，特别是作为编码信息的基础[10]和相对于轨道动量的通道[11]。但是，在自由空间QKD中具有湍流气氛的高斯和涡流梁的传播及其对此类系统参数的影响之间没有比较。此外，没有对相位调节保存进行的实验研究，并对涡流束进行了额外的调节和解调，这对于将大气通道与光学纤维有效整合是必不可少的。
IPsec 架构中的量子密钥分发技术概述
近年来，基于量子密钥分发 (QKD) 的量子安全网络的开发取得了显著进展。顾名思义，QKD 是一种基于量子物理定律的密钥分发方法。它允许远距离各方建立共享对称密钥，从而保证其保密性。由于它不是一个完整的量子安全网络解决方案，而是一个密钥建立的概念，因此 QKD 与一些现有且成熟的安全架构的集成非常重要。IPsec 已用于在公共互联网基础设施上建立安全隧道 20 多年。它被认为是在现代 IP 网络中建立安全通信的最流行技术。在本文中，我们概述了将 QKD 方法集成到 IPsec 架构中的解决方案。这种集成的主要目标是为 IPsec 引擎提供由 QKD 生成的密钥。使用 QKD 密钥而不是 DH 密钥来建立 QKD 安全 IPsec 隧道提供了一种将 QKD 技术与现代 IP 网络融合的独特方法。
ISO/IEC 23837-1:2023
尽管 QKD 协议的安全性已通过严格的安全模型得到证明，这些模型假设通信双方事先共享一个密钥，但在 QKD 模块的生命周期阶段，模型与实际实现之间经常出现差异。这些不完善或偏离安全模型的情况可能会导致漏洞，危及实际 QKD 系统的安全性。其中，已经有人提出了严重的旁道攻击，并且在 QKD 黑客实验中也有一些原理验证演示。与传统的加密模块或网络设备一样，QKD 模块在部署到实际应用之前需要进行严格的安全测试和评估，以避免安全攻击和信息泄露。在 QKD 被业界广泛接受之前，进行深入而严格的评估是必不可少的一步。
对已部署用例的批判性分析，用于量子密钥分布和与后量子加密术的比较
量子密钥分布（QKD）目前正在作为一种技术来维护量子计算机损害传统公共钥匙cryposystems的技术。在本文中，我们对基于QKD的解决方案进行了全面的安全评估，重点介绍了来自学术文献和行业资产的现实用例。我们分析这些用例，评估其安全性并确定部署基于QKD的解决方案的可能优势。我们进一步将基于QKD的解决方案与量词后密码学（PQC）进行了比较，这是量子计算机损害传统的公共密钥密码系统时，可以实现安全性的替代方法，评估了它们各自对每种情况的适用性。基于此比较分析，我们批判性地讨论并评论了哪种用例QKD适合于考虑实施复杂性，可扩展性和长期安全性等因素。我们的发现有助于更好地理解QKD在未来的加密基础架构中所扮演的角色，并为考虑QKD部署的决策者提供指导。
量子技术：苏格兰的机遇
量子计算可能会使当前的公钥加密失效。防御这一问题的主要候选方案是量子密钥分发 (QKD)。QKD 最适合用于“自由空间”通信，尤其是卫星通信，全球有许多示范项目。由于光信号在光纤中传播时会衰减，因此光纤系统的 QKD 更具挑战性，光纤系统主导着世界通信基础设施。中国展示了最先进的光纤试验，在四个城市之间建立了 QKD 网络。东芝欧洲公司和英国电信公司合作，在国家复合材料中心和建模与仿真中心之间使用 Openreach 基础设施演示了基于 QKD 的安全网络（另见附录 3 中的“AQuaSec”项目）。欧洲量子通信倡议打算提供一个覆盖 27 个国家的完整 QKD 网络，该网络将于 2027 年投入运营，QKD 在目前的 UKRI 项目组合中占有重要地位。
量子密钥分销网络：安全性和未来的研究问题
摘要：提出了一个量子密钥分布（QKD）网络，以允许QKD协议是Internet的基础架构，用于分发无条件安全键，而不是基于计算复杂的数学问题的现有公共密钥密码。许多国家和研究机构已经投入了巨大的资源来对QKD网络进行相关研究。因此，在这项研究中，我们调查了现有的QKD网络研究和实践实验实验，以总结研究结果（例如，QKD网络的类型和架构，密钥生成率，最大通信距离和路由协议）。此外，我们重点介绍了QKD网络安全中的三个挑战和未来的研究问题，然后为这些挑战提供了一些可行的解决策略。
卫星量子密钥分发易受地面激光干扰
摘要：卫星介导的量子密钥分发 (QKD) 将成为长距离量子安全通信的关键技术。虽然卫星 QKD 无法被有效窃听，但我们表明，它可以通过相对简单且随时可用的设备进行破坏（或“干扰”）。我们开发了一个大气衰减和卫星光散射模型，以估计离轴激光器可以注入卫星 QKD 通道的过量噪声光子的速率，并计算出这种增加的噪声对量子比特误码率的影响。我们表明，由于地面上的 QKD 接收器检测到从卫星散射的光子，1 kW 级的地面激光器可以严重破坏现代卫星 QKD 系统。这类激光器可以商业购买，这意味着这种破坏方法可能对未来通过卫星 QKD 有效保护高价值通信构成严重威胁。我们还讨论了这些结果与卫星介导 QKD 系统未来可能的发展的关系，以及可以采取的针对此类破坏和相关方法的对策。
量子密钥分布中的实施安全性 - 研究
在其受孕后近四十年，[1]量子关键分布（QKD）已成为量子信息应用中卓越的成熟技术，而专门提供QKD服务，[2-6]大都会QKD网络在全球范围内部署了一个空间，[7-12]秘密密钥速度和转移率，超过了秘密的键入率，是秘密的钥匙率和trans-trans-trife-for-for-for-for-for-for-for-for-for-fife fefor，[[7-12] fer- fife fefrife and-fife for [[7-12]，[[7-12] fer- fife fife fife fife bectival for [7-12]。中国综合QKD主干延伸了数千公里[19]。 QKD的关键加密优势在于，它允许通过Inse-Cure Channel [20]提供信息理论上的键交换，该渠道为长期通信安全提供了独特的解决方案。 更具体地，而标准公共密钥密码系统的安全性则在潜在的对手，数学QKD QKD安全证明上推定计算限制依赖于量子力学的基本属性，例如量子状态的无差异性[21] [21]与量子状态或量子范围[22] - 与物理模型的模型相关的QUCT涉及QK的模型。 [23,24]另一种方式，QKD的安全性源于独特的物理层支持，这是一把双刃剑：一方面，它消除了对计算假设的需求，而计算假设随着时间的流逝而变得越来越弱，但另一方面，另一方面，它是明显地依赖于量化的量子的差异差异，而差异很大。 后一个观察结果产生了在其受孕后近四十年，[1]量子关键分布（QKD）已成为量子信息应用中卓越的成熟技术，而专门提供QKD服务，[2-6]大都会QKD网络在全球范围内部署了一个空间，[7-12]秘密密钥速度和转移率，超过了秘密的键入率，是秘密的钥匙率和trans-trans-trife-for-for-for-for-for-for-for-for-for-fife fefor，[[7-12] fer- fife fefrife and-fife for [[7-12]，[[7-12] fer- fife fife fife fife bectival for [7-12]。中国综合QKD主干延伸了数千公里[19]。QKD的关键加密优势在于，它允许通过Inse-Cure Channel [20]提供信息理论上的键交换，该渠道为长期通信安全提供了独特的解决方案。更具体地，而标准公共密钥密码系统的安全性则在潜在的对手，数学QKD QKD安全证明上推定计算限制依赖于量子力学的基本属性，例如量子状态的无差异性[21] [21]与量子状态或量子范围[22] - 与物理模型的模型相关的QUCT涉及QK的模型。[23,24]另一种方式，QKD的安全性源于独特的物理层支持，这是一把双刃剑：一方面，它消除了对计算假设的需求，而计算假设随着时间的流逝而变得越来越弱，但另一方面，另一方面，它是明显地依赖于量化的量子的差异差异，而差异很大。后一个观察结果产生了
利用量子剪刀实现长距离连续变量量子密钥分发
量子密钥分发 (QKD) [1–3] 解决了两个用户之间共享密钥的问题。此类密钥可用于安全通信。尽管原始 QKD 协议 [2–5] 依赖于在离散量子态（如单光子的偏振）中对经典信息比特进行编码，但人们也可以利用连续变量 QKD (CV QKD) 协议，其中比特在光的正交相位上进行编码 [6–9]。尤其是，CV QKD 系统的最新进展使其与传统的离散变量系统 [10, 11] 处于竞争地位。例如，与需要单光子探测器的离散变量 QKD 协议相反，CV QKD 使用相干测量方案（如同差和/或异差检测）来测量光正交相位，与高速率相干电信系统兼容 [12–14]。此外，与大都市区域相比，CV QKD 协议在短距离内是更好的选择 [11]。然而，一旦涉及长距离，CV QKD 就有其自身的挑战来与离散变量 QKD 竞争 [15]。本文研究了如何通过使用现实的非确定性放大来增强 CV QKD 系统中的安全距离 [16]。提出的提高 CV QKD 协议速率与距离性能的解决方案之一是使用无噪声线性放大器 (NLA) [16，17]。众所周知，确定性放大不可能无噪声 [18]。NLA 只能以概率方式工作。这不可避免地会将密钥速率降低一个与 NLA 成功率相对应的倍数，这意味着，在短距离内，使用 NLA 可能没有好处。然而，由于信噪比的提高，密钥率可能会在长距离上增加。也就是说，虽然我们可用于密钥提取的数据点数量较少，但其余点的质量也可能很高，这样就可以提取出更多的密钥位。这已在理论上得到证明，方法是将 NLA 视为一个概率性的、但无噪声的黑匣子，其中成功概率的上限为 1 /g 2，其中 g 是放大增益 [16]。当我们将上述理想的 NLA 替换为提供类似 NLA 功能的现实系统时，情况可能会大不相同。
在192 km的部署光纤
简介量子通信的成熟度及其提供的信息理论安全性已经在大都市网络1中找到了多个应用程序1，包括一些选举。2在长距离链接上研究量子通信标志着该技术进步的下一步。值得注意的是，纠缠具有比基于诱饵的量子密码学更长的距离生成安全钥匙的潜力。3，4纠缠还促进了设备独立的量子密钥分布（QKD），即使使用的设备由对手提供，也可以生成安全键。5，6测量设备独立QKD 7，8（MDI QKD）避免探测器中的侧通道，并承诺与基于纠缠的QKD相似的关键率的相似标度。尽管其实施有其自身的挑战，但MDI QKD已被证明超过404 km的光纤维。9此外，纠缠的分布允许纠缠纯净，这是实施量子中继器的基本组成部分。，由于即使是理想的量子中继器也容易损失，因此在最长距离内证明纠缠分布至关重要。这将使应用程序（例如QKD和分布式量子计算）在大都会长度尺度之外的距离上进行。从长远来看，我们认为纠缠分布将在未来的量子通信技术中发挥关键作用。11使用卫星，QKD既有距离记录又具有可信赖的节点10以及基于纠缠的QKD，并在卫星站和地面站之间建立了一个安全的钥匙，桥接距离为530 - 1000 km。