量子密鑰協(xié)商系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計與方法研究.pdf

1、具有物理安全特性的量子密鑰分發(fā)(quantum key distribution,QKD)技術(shù)發(fā)展迅速,越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在安全保密方面,量子密鑰在協(xié)商過程中的無條件安全性也決定了它在軍事、政務(wù)、金融等領(lǐng)域當(dāng)中的地位和作用。近年來,量子通信和量子密鑰分發(fā)在理論和實(shí)驗(yàn)方面均取得了較大突破,也有少量的商品和應(yīng)用場景出現(xiàn),但受制于非理性的器件、復(fù)雜的電磁環(huán)境、應(yīng)用環(huán)境安全性和速率等性能瓶頸因素,難以在現(xiàn)實(shí)生活中推廣使用。
　　本

2、文正是針對上述部分問題,以量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)為研究對象,在量子密鑰分發(fā)技術(shù)和“一次一密亂碼本”(one time pad,OTP)體制基礎(chǔ)上,主要對量子密鑰分發(fā)技術(shù)在經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的模式進(jìn)行了架構(gòu),對其安全威脅和解決辦法進(jìn)行了分析和探討,還對量子密鑰的應(yīng)用方法進(jìn)行了研究以及對關(guān)鍵設(shè)備方案進(jìn)行了設(shè)計。主要內(nèi)容為:
　　1、研究QKD如何在經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用,提出了直接應(yīng)用、密分保護(hù)和密鑰擴(kuò)展三種模式。直接應(yīng)用模式解決了

3、OTP體制下的密鑰安全分發(fā)問題;密分保護(hù)模式克服了經(jīng)典密碼系統(tǒng)中頂級密鑰(主密鑰)須離線傳遞的困難;密鑰擴(kuò)展模式解決了密鑰分發(fā)碼率低以適應(yīng)高速應(yīng)用的問題。
　　2、研究融合網(wǎng)絡(luò)的安全威脅及解決辦法,提出了融合網(wǎng)絡(luò)的安全模型,分析了量子終端、QKD應(yīng)用設(shè)備在身份信任、物理防護(hù)、外設(shè)管控、數(shù)據(jù)保護(hù)、計算環(huán)境、狀態(tài)監(jiān)控等方面的安全威脅,針對此建立了安全防護(hù)體系,設(shè)計了相應(yīng)的安全防護(hù)措施,可為QKD在經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用提供整體安全支撐和指導(dǎo)