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研究论文基于非正交量子态与超混沌密钥流的语音加密算法
随着云计算等现代计算技术的进步，数据处理和加密技术领域取得了长足的发展。在这场竞赛中，对在加密域中成功存储数据的需求日益增长，以避免共享网络中数据泄露的可能性。本文设计了一种基于量子混沌系统的语音加密算法的新方法。在所提出的方法中，语音样本的经典比特最初通过秘密偏振角以非正交量子态编码。在量子域中，编码后的语音样本根据受控非门进行位翻转操作，然后进行阿达玛变换。通过阿达玛变换实现阿达玛和标准基中量子态的完全叠加。使用改进的퐿̇푢-超混沌系统生成C-NOT门和阿达玛门的控制位。超混沌系统的秘密非正交旋转角和初始条件是确保所提算法安全性的关键。在量子域和经典域中分析了所提算法的计算复杂度，基于上述原理进行数值模拟，结果表明所提语音加密算法具有更宽的密钥空间、更高的密钥灵敏度以及对各种差分和统计密码攻击的鲁棒性。
真实世界双场量子密钥分配的相干相转移
量子力学允许通过光学方法分发本质上安全的加密密钥。双场量子密钥分发是实现长距离光纤网络的最有前途的技术之一，但需要稳定双方通信信道的光长。在基于卷轴光纤的原理验证实验中，这是通过将量子通信与周期性稳定帧交错来实现的。在这种方法中，密钥流的较长占空比是以对信道长度的控制较松为代价的，并且在现实世界中使用此技术成功传输密钥仍然是一项重大挑战。利用源自频率计量的干涉测量技术，我们开发了一种同时进行密钥流和信道长度控制的解决方案，并在 206 公里现场部署的光纤上进行了演示，损耗为 65 dB。我们的技术将信道长度变化导致的量子比特误码率降低到 <1%，代表了现实世界量子通信的有效解决方案。
真实世界双场量子密钥分配的相干相转移
量子力学允许通过光学方法分发本质上安全的加密密钥。双场量子密钥分发是最有希望在长距离光纤上实现的技术，但需要稳定双方通信信道的光长。在基于卷轴光纤的原理验证实验中，这是通过将量子通信与周期性调整帧交织来实现的。在这种方法中，密钥流的较长占空比是以对信道长度的控制较松为代价的，并且在现实世界中使用此技术成功传输密钥仍然是一项重大挑战。利用源自频率计量的干涉测量技术，我们开发了一种同时进行密钥流和信道长度控制的解决方案，并在 206 公里现场部署的光纤上进行了演示，损耗为 65 dB。我们的技术将信道长度变化导致的量子比特误码率降低到 <1%，代表了现实世界量子通信的有效解决方案。
问题 2. «AntCipher 2.0»
Sam 学习微电子学，而他的爱好是生物学和密码学。他将所有这些领域整合到一个研究项目中，旨在为蚂蚁构建一个微型 GPS 追踪器，以监测其运动。确定坐标后，它们会被加密并传输到 Sam 的计算机，然后在计算机中自动解密。Sam 为此开发了一种对称密码 AntCipher，但它相当弱。这就是为什么 Sam 开发了一种名为 AntCipher 2.0 的新对称流密码。追踪器每分钟使用卫星确定一次其 GPS 坐标。然后，纬度作为 IEEE 754 单精度浮点值被转换为 32 位二进制序列，而经度也是如此。这两个序列被连接起来（纬度 ∥ 经度）以形成 64 位明文。明文与密码生成的密钥流进行按位异或，从而形成 64 位密文并传输到计算机。