文档介绍：西安电子科技大学硕士学位论文基于 BB84 协议相位编码的量子密钥分发系统研究与实现姓名:张忠理申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:朱畅华 201201 摘要摘要量子通信是近年来发展起来的新型通信技术,是量子理论和信息论相结合产生的新学科,它利用量子物理的基本特性来实现通信的无条件安全。量子密钥分发作为量子通信技术中最早实现商用化的分支十余年来已经引起广泛关注,并获得了快速发展。本文首先简要介绍了量子密钥分发的基本概念,背景知识,研究进展及相关的关键技术;其次,研究基于相位编码和??协议的量子密钥分发系统,该系统使用不对称双?甖干涉仪,设计并实现了基于??产生强度调制器和相位调制器控制脉冲的方案,并采用??甧接口与?机进行高速数据交互,实现的电脉冲宽度小于???馗雌德士纱???坏谌??韵辔槐嗦隥?实验系统的稳定性进行分析,介绍了常用的相位漂移补偿方法,并给出了采用移相器?进行主动相位补偿的方法;最后,对全文进行总结,并展望了下一步工作。. 量子密钥分发????????????谢??????????????????????????????????????, ???????????????. ????,????????????????????甌???????????????甌???,???????????????????????????????篞?????????????第一章绪论始于上世纪六十年代的电子信息技术革命,深刻的改变着人们的生活和思考方式,将人们带入了信息时代。随着信息在人们的生活中发挥着越来越重要的作用,如何保障信息的安全性就显得至关重要,然而传统的密码通信并不能完全保证信息的安全性。与此同时,量子力学的发展却为信息安全打开了另外一扇门, 相对于传统的密码通信,基于量子密钥分发的量子保密通信系统的安全性基于量??量子保密通信概述量子通信是是近二十年来迅速成长起来的新领域,它是一个交叉学科,牵涉到量子力学、量子光学、信息论、光学技术、电子技术及通信技术等许多不同的学科。目前量子通信研究的主要内容有:量子保密通信、量子远程传态和量子密集编码等。其中基于量子密钥分发的量子保密通信是目前唯一能够实现无条件安全的通信方式,具有巨大的应用前景。本文所述内容主要讨论量子保密通信,在此进行着重介绍。保密通信的目的是让通信双方互相交流信息而不让非法第三者窃取或破坏信息的内容。最直接的办法是让通信双方先共享一串密钥,然后以此密钥对通信内特点,在介绍量子保密通信之前,先简要介绍一下经典保密通信。经典保密通信对称密码系统又称为私钥密码系统,其基本原理是通信双方共享一个不对外公开的密钥?此皆?,依靠这同一个密钥进行加密和解密数据。这就意味密文的安全性完全依赖于密钥,只有密钥完全保密,才能保证密文的安全性。私钥密码存在很多问题,其中最重要的就是如何分配密钥才能完全杜绝密钥被恶意的第身的长度。然而“一次性密码”的效率非常低,尤其是密钥分配只能依靠收发双方直接会面或者由专门的信使传递,这很不方便并且可能会引起新的安全漏洞。非对称密码系统也称为公钥密码系统,它使用一对密钥来分别完成加密和解基于??协议相位编码的量子密钥分发系统研究与实现与经典密码通信不同,量子密码的理论基础是量子力学,它的安全性不是基于计算的复杂性,而是基于量子物理的基本特性。量子密钥分发依赖于量子物理的基本特性,未知量子态不可克隆定理保证了在量子信道上传递的信息只能有唯一的脚本,无法被扇出或复制,海森堡测不准原理使攻击者在窃听该脚本时有可能会破坏信息,收发端有可能通过一致性检验来发觉攻击者的存在,从而对密钥的保密程度有所掌控。量子密码利用这一原理,可使事先没有共享秘密信息的双方建立通信密钥,再采用香农已证明的“一次一密”密码通信,即可保证双方的通信安全。量子密钥的保密条件是假定攻击者对信道的控制能力有限,只能窃听但无法篡改经典信道,否则量子密钥的安全性也无法保证。当今世界上,许多国家都看好量子保密通信的前景。如美国白宫早在??年已经投资??万美元;日本邮政省制定?世纪“量子通信技术”计划,预计自认识到单量子态虽不易保存,却可以用来传输信息,并基于此提出了第一个量子对方案,称为???榛駿?协议?????辏珺???又提出了与??类似的基于两个非正交态的两态方案, ???椤緗?。这种方案较??更简单,效率却降低了一半。???椤??协议和??协议一起形成了量子密码通信三大主流方的?豢蒲Ъ乙黄鸶?軪?量子信息的解释和量子非克隆原理,提出了利用经典协议的安全性证明??琒??蚉???在??年利用纠缠提纯和量子纠错码原理给出了简化的证明??。??年, ?甂. ?提出了基于非平衡编码基的??协议改在实验方面,量子密钥分发在最近?年中取得了很大的进展,已经开始走向????∽椋??窃???波