基于Bell态的量子安全通信协议的研究

论文摘要

近年来,随着信息技术的飞速发展,信息安全的重要性日趋明显。与经典通信相比,量子通信具有传输的高效性,无条件安全性的特点。量子密钥分发和量子安全直接通信是量子通信的两种主要形式,量子密钥分发协议目的是产生一组安全的密钥序列,其并没有传输机密信息,而量子安全直接通信直接传输机密消息,所以安全性要求比较高。经过研究发现,量子密钥分发协议产生的密钥序列可作为控制码序列,可以用于量子安全直接通信中,能够提高方案的安全性,所以产生一个安全的密钥序列是必要的。本文在分析经典密钥协议的基础上提出了一种安全的控制码产生方案,再利用控制码的思想提出了一种混合粒子的量子安全直接通信方案。本文具体的研究内容如下:(1)为了产生安全的控制码序列,提出了基于身份认证的控制码产生方案。方案首先采用混沌加密技术对BB84协议产生的密钥序列进行加密;其次,利用混沌系统的特点进行通信双方的双向身份认证;最后使用改进的BB84协议传送加密后的信息序列,产生一串安全的控制码序列。通过对方案进行安全性分析和仿真模拟,结果表明方案的安全性和可行性。(2)针对信息泄露问题,提出了基于控制码的混合粒子量子安全通信方案。方案利用幺正变换和控制码保证方案的安全性,控制码可以控制量子态的制备,幺正变换可以编码有用信息。通过分析方案的安全性、传输效率和MATLAB模拟仿真。结果表明,方案有效地改善了信息泄露问题,同时方案的传输效率和编码容量都比较高,与几种主要的协议相比有一定的优势。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王争艳

导师: 李晖

关键词: 混沌加密,控制码,身份认证,量子安全直接通信,安全性分析

来源: 沈阳工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 沈阳工业大学

分类号: O413;TN918

总页数: 67

文件大小: 2513K

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标签：混沌加密论文;  控制码论文;  身份认证论文;  量子安全直接通信论文;  安全性分析论文;