量子保密通信中密鑰分發(fā)的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)信息化的快速發(fā)展，傳統(tǒng)密碼技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)的要求，而量子保密通信現(xiàn)已成為保障信息傳輸效率和安全性的新一代通信系統(tǒng)。而量子密鑰分發(fā)(QKD)是量子保密系統(tǒng)中重要的分支，它利用量子物理特性并結(jié)合經(jīng)典加密技術(shù)，使密鑰分配達(dá)到不可破譯的安全保障。
　　量子通信系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)保障密鑰分發(fā)的效率和安全。實(shí)際上數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)屬于經(jīng)典通信技術(shù)的范疇，它的基本原理是利用信道編碼對(duì)密鑰串信息糾錯(cuò)，從而使通信雙方得到完全一致的數(shù)據(jù)序

2、列。糾錯(cuò)碼采用接近香農(nóng)極限的好碼低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC),通過其靈活的編譯碼技術(shù)大大提高系統(tǒng)的效率。
　　本文針對(duì)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)的效率以及安全性等做了以下工作：
　　通過分析 LDPC碼的校驗(yàn)矩陣的構(gòu)成以及不同的譯碼方案，采用高斯近似對(duì)非規(guī)則 LDPC碼的校驗(yàn)矩陣度數(shù)分布進(jìn)行優(yōu)化，降低了譯碼時(shí)的收斂信噪比，為數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)技術(shù)中糾錯(cuò)碼型的選擇打下了基礎(chǔ)。
　　根據(jù) CV-QKD協(xié)議的基本原理，本文提出一種具體的基于 SEC

3、糾錯(cuò)協(xié)議的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)方案。在多級(jí)編譯碼的基礎(chǔ)上并采用準(zhǔn)循環(huán) LDPC碼與隨機(jī)化 LDPC碼相級(jí)聯(lián)的方式對(duì)信息進(jìn)行壓縮編碼，并利用邊信息對(duì)接收端的數(shù)據(jù)做譯碼處理。結(jié)合零拍探測(cè)下的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)，計(jì)算得到了不同協(xié)調(diào)效率下的安全密鑰量隨信噪比的變化。通過分析個(gè)體攻擊和集體攻擊下采用正向協(xié)調(diào)和逆向協(xié)調(diào)的實(shí)驗(yàn)方案中密鑰提取的安全性，并估算了密鑰的最大傳輸距離。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在碼長(zhǎng)為2×105三、四級(jí)碼率為0.3/0.95的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)