誘餌態(tài)QKD中基比對和誤碼估計模塊的設計與實現(xiàn).pdf

1、量子密鑰分發(fā)(Quantum Key Distribution，QKD)與一次一密的加密方式相結合，使絕對安全的通訊成為了可能。目前，QKD后處理系統(tǒng)的設計是基于單光子光源存在的。而在實際的系統(tǒng)中，是沒有理想的單光子光源存在的，因此目前人們使用一個弱相干態(tài)來模擬單光子光源。但是采用多光子光源進行密鑰分發(fā)，竊聽者可以采用光子數(shù)分離攻擊威脅密鑰的安全性，使得無法實現(xiàn)長距離的量子通信。誘餌態(tài)方法的提出，解決了QKD系統(tǒng)在長距離通信中的安全性問

2、題，使得長距離的量子通信成為可能。另一方面，制約QKD系統(tǒng)應用的另外一個重要因素是QKD系統(tǒng)的最終生成碼率很難達到實際應用的需求。為了提高最終生成碼率，一方面需要高速的數(shù)據(jù)源，另一方面需要高效的后處理模塊，而高效的后處理模塊關鍵在于如何實現(xiàn)高效的基比對模塊。實現(xiàn)長距離的QKD系統(tǒng)以及最終生成碼率的提高，將使QKD系統(tǒng)應用于更多的領域，使得QKD系統(tǒng)的應用價值最大化。
　　本文的主要研究內(nèi)容是設計并實現(xiàn)基于FPGA(Field Pr

3、ogrammable GateArray)的誘餌態(tài)QKD中基比對和誤碼估計模塊。本文首先設計了高速模擬數(shù)捃源，為后處理提供高速的模擬數(shù)據(jù)源。然后分別介紹了誘餌態(tài)QKD中基比對模塊，誤碼估計模塊以及誘餌態(tài)中GLLP公式各參數(shù)的計算。最后測試了基比對與誤碼估計模塊功能的正確性，并對性能進行了分析，給出了優(yōu)化的建議。
　　本文針對高速數(shù)據(jù)源的特點，提出了并行化的設計思想，對游程編碼模塊進行了并行化設計，同時對游程解碼算法進行了優(yōu)化。使其