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基于挑战-应答机制的量子密钥分发协议
  • ISSN号:1007-5461
  • 期刊名称:《量子电子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O431.2[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]南京邮电大学信息物理研究中心应用物理系,江苏南京210003, [2]南京邮电大学信号与信息处理研究院,江苏南京210003
  • 相关基金:国家自然科学基金(61271238); 江苏省青蓝工程基金; 南京邮电大学校基金(XK0070913126)
中文摘要:

基于BB84协议,利用挑战-应答机制,提出了一种量子密钥分发协议。发送方Alice和接收方Bob通过安全信道共享三个不同的Hash函数(H1,H2和H3),以及随机比特串SO^AB。在每次密钥分发时,Alice产生随机比特串Sr^A(挑战信息)和Sk^A(密钥),结合H1和SO^AB,基于BB84协议产生光子串Sp^A;Alice将Sr^A和Sp^A发送给Bob,Bob接收到对应的Sr^B和光子串Sp^B;Bob利用Sr^B,结合H1和SO^AB,基于BB84协议对光子串Sp^B进行测量得到Sk^B。理想情况下共享密钥Sr^A=Sr^B。另外,Bob利用Sr^B,Sk^B,SO^AB及H2产生应答序列S2^B;Alice和Bob利用各自拥有的序列及H3分别产生序列SO^A和SO^B,并对各自的SO^AB做更新。在密钥分发过程中光子的利用率为100%,该协议既有BB84协议类似的安全性,又有单向身份认证功能。

英文摘要:

A quantum key distribution protocol based on BB84 protocol and a challenge-response mechanism was proposed.Through a secure channel,Alice and Bob have pre-shared three different Hash functions(denoted by H1,H2 and H3) and a random bit string SO^AB.Every time,Alice first generates two random bit strings Sr^A(challenge) and Sk^A(key),then prepares a photon sequence Sp^A based on BB84 protocol using Sr^B,Sk^B,SO^AB and H1.Alice sends Sr^A and Sp^A to Bob and Bob receives the corresponding Sr^B and Sp^B.Bob measures Sp^B according to BB84 protocol and gets corresponding Sk^B.In the ideal case,Sk^A should be the same as Sk^B.Bob uses Sr^B,Sk^B,SO^AB and H2 to generate S2^B(response).At last,Alice and Bob use their own sequences and H3 to generate SO^A and SO^B respectively,then they update their own SO^AB.In the proposed protocol,the utilization rate of photons is 100%.The security of the protocol is similar as that of the BB84 protocol.Furthermore,it is a one-way identification authentication protocol.

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期刊信息
  • 《量子电子学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会基础光学专业委员会 中国科学院安徽光学精密机械研究所
  • 主编:龚知本
  • 地址:合肥1125号信箱
  • 邮编:230031
  • 邮箱:lk@aiofm.ac.cn
  • 电话:0551-5591564
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-5461
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1163/TN
  • 邮发代号:26-89
  • 获奖情况:
  • 1997年获“中国光学期刊”二等奖,1994年评比华东地区优秀期刊三等奖,1998年评为安徽省优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4844