期刊文献+
共找到18篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
一种多验证者的可验证量子随机数生成协议
1
作者 郑思豪 刘志昊 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第3期326-331,358,共7页
Brakerski等提出的基于密码学测试的可验证量子随机数生成协议能够实现从持有单台量子设备的证明者处生成可验证的随机数,然而该协议中只有一名验证者,在应用范围上存在一定局限性。在该协议的基础上,结合门限秘密共享方案,提出了一种... Brakerski等提出的基于密码学测试的可验证量子随机数生成协议能够实现从持有单台量子设备的证明者处生成可验证的随机数,然而该协议中只有一名验证者,在应用范围上存在一定局限性。在该协议的基础上,结合门限秘密共享方案,提出了一种多验证者的可验证量子随机数生成协议。该协议使得n名验证者能够从一名证明者处获得相同的可验证随机数,从而拓宽了原协议的应用范围。安全性分析表明,对于一个计算能力不受限制,拥有证明者全部量子边信息以及不超过t名验证者信息的量子敌人,N个回合的协议生成的比特序列具有Ω(N)比特的最小熵。 展开更多
关键词 信息安全 密码协议 量子信息 量子随机数
在线阅读 下载PDF
一种基于CMOS的小型化量子随机数产生装置
2
作者 王其兵 王林松 +3 位作者 王雅琦 李力 许华醒 王少华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期924-932,共9页
为满足量子随机数发生器(QRNG)的小型化、集成化应用,设计了一种基于发光二极管(LED)光源并结合互补金属氧化物半导体(CMOS)探测的量子随机数发生器。量子随机数是以光量子固有特性确保随机数的高安全性,同时其低成本、高速率的处理方... 为满足量子随机数发生器(QRNG)的小型化、集成化应用,设计了一种基于发光二极管(LED)光源并结合互补金属氧化物半导体(CMOS)探测的量子随机数发生器。量子随机数是以光量子固有特性确保随机数的高安全性,同时其低成本、高速率的处理方式也具有较高的应用价值。但是传统的基于高速模拟数字转换器(ADC)采样的信号处理方法存在成本高、系统复杂、后处理要求高等问题,并且ADC采样的不完美性还会引入伪随机的特性,降低系统的随机数特性,从而限制了其进一步的商业应用与推广。本文提出的量子随机数发生器基于电压比较二值法,利用像素间探测电压的随机性,以CMOS像素点探测输出的电压序列前后脉冲间的电压差值作为随机数熵源,从而获得量子随机数序列。该方法具备简单、可靠、易实现的优点,更利于产品的产业推广。 展开更多
关键词 量子光学 小型化量子随机数发生器 二值法 互补金属氧化物半导体
在线阅读 下载PDF
基于光放大器的量子随机数发生器 被引量:2
3
作者 汪超 黄鹏 +2 位作者 黄端 房坚 曾贵华 《密码学报》 2014年第2期180-186,共7页
量子随机数是真随机数,在科学研究领域有着非常重要的作用.本文提出并分析了一种新的量子随机数产生机制,即通过测量经过光放大器后的真空态量子噪声来产生量子随机数.真空态量子噪声已经被证明是真随机的,通过测量其分量,可以从中抽取... 量子随机数是真随机数,在科学研究领域有着非常重要的作用.本文提出并分析了一种新的量子随机数产生机制,即通过测量经过光放大器后的真空态量子噪声来产生量子随机数.真空态量子噪声已经被证明是真随机的,通过测量其分量,可以从中抽取随机比特,但这样产生的随机比特有限,而经过光放大器后的真空态,其分量都会被放大,因此可以获得更多的随机比特.本文使用香农熵来描述量子随机数的随机性,进一步还研究了光放大器件的增益,采样量化比特长度,总的熵,量子噪声熵,最终的随机数产生速率之间的关系.分析结果表明,对于特定的光放大器增益,采样量化比特长度有一个拐点,低于这个拐点,量子噪声熵线性增长;高于这个拐点,量子噪声熵不会显著提高,而其编码复杂度大大提高.对于特定的采样量化比特长度,光放大器件的增益存在一个拐点,高于这个拐点,量子噪声熵不会显著提高.因此选择合适的光放大器增益,采样量化比特长度,可以比测量真空态量子噪声获得更高的随机数产生速率,又不会使系统特别复杂. 展开更多
关键词 真空态 量子随机数 光放大器
在线阅读 下载PDF
无后处理高速量子随机数产生器设计 被引量:1
4
作者 王建民 谢天宇 +3 位作者 张鸿飞 谢超 杨东旭 王坚 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第1期31-35,共5页
利用光学量子随机源中光子的随机性,设计了一种无需后处理的随机数产生器。在设计中,用弱光源进行单光子水平的探测,利用单光子水平的光源在半导体探测器上一定周期内探测到的脉冲个数服从泊松分布的基本原理,而元器件和读出电子学造成... 利用光学量子随机源中光子的随机性,设计了一种无需后处理的随机数产生器。在设计中,用弱光源进行单光子水平的探测,利用单光子水平的光源在半导体探测器上一定周期内探测到的脉冲个数服从泊松分布的基本原理,而元器件和读出电子学造成理想泊松分布的变形,通过控制平均计数消除偏差,达到统计学上的无偏。本设计具有自动纠偏功能,产生无后处理的高质量高速真随机数,并通过了NIST、Diehard等多种技术测试标准。 展开更多
关键词 量子随机数 高速计数器 数据采集 自动纠偏
在线阅读 下载PDF
基于相位涨落的量子随机数发生器理论模型 被引量:3
5
作者 陶红 谭晓青 李晓纯 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期519-524,共6页
密码算法的安全性基于密钥的安全性,密钥本质上是随机数.伪随机数基于算法的复杂度,理论上无法保证其真随机性,量子力学的不确定性为真随机数发生器提供了一个完美的熵源.基于YANG等提出的利用量子相位涨落获取实时量子随机数方案,设计... 密码算法的安全性基于密钥的安全性,密钥本质上是随机数.伪随机数基于算法的复杂度,理论上无法保证其真随机性,量子力学的不确定性为真随机数发生器提供了一个完美的熵源.基于YANG等提出的利用量子相位涨落获取实时量子随机数方案,设计了一个加入两个延时线圈的量子随机数光干涉理论模型,并对该理论模型进行随机性分析,所得理论模型具有随机正态分布特征. 展开更多
关键词 量子力学 量子随机数发生器 相位涨落 延时线圈 随机正态分布
在线阅读 下载PDF
量子随机数发生器 被引量:8
6
作者 周泓伊 曾培 《信息安全研究》 2017年第1期23-35,共13页
利用量子物理中的基本原理可以产生真随机数,它们在许多应用尤其是密码学中起到重要作用.对一个量子系统进行测量得到的真随机性揭示了量子特性——相干性,这是一个区分量子力学和经典力学的重要特性.根据对设备的信赖程度,量子随机数... 利用量子物理中的基本原理可以产生真随机数,它们在许多应用尤其是密码学中起到重要作用.对一个量子系统进行测量得到的真随机性揭示了量子特性——相干性,这是一个区分量子力学和经典力学的重要特性.根据对设备的信赖程度,量子随机数发生器可以被分为三大类:第1类是实用化的量子随机数发生器,这类发生器需要充分信任设备并建立适当的物理模型对设备进行描述,通常可以有很高的随机数产生率;第2类是自检测量子随机数发生器,可以在不信任设备的条件下产生随机数;第3类是半自检测量子随机数发生器,它是介于前2类之间的一类方案,通过部分地信任设备来获得相对较高的随机数产生率. 展开更多
关键词 量子相干性 量子随机数发生器 实用化 自检测 半自检测
在线阅读 下载PDF
基于真空涨落的高速量子随机数产生 被引量:2
7
作者 金振阳 万相奎 +1 位作者 廖涛 陈柳平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期933-942,共10页
随着量子密钥分发(QKD)系统的深入研究与应用,随机数的质量和产生速率面临着更大的挑战。为了满足随机数在QKD系统以及对于密钥安全性要求较高的场景下的使用,提出一种基于真空涨落产生真随机数的实验方案。相比于传统方案使用的2×... 随着量子密钥分发(QKD)系统的深入研究与应用,随机数的质量和产生速率面临着更大的挑战。为了满足随机数在QKD系统以及对于密钥安全性要求较高的场景下的使用,提出一种基于真空涨落产生真随机数的实验方案。相比于传统方案使用的2×2偏振分束器(BS),该方案采用单模1×2的BS来实现光路的传输,不仅节省了装置成本,同时还得到了较高的随机数产生速率。在9.68 dBm光强的作用下,得到量子噪声与经典噪声的信噪比为11.92 dB。对通过12 bit的模数转换器采集到的数据进行分析,结果显示经典噪声和真空散粒噪声均符合高斯分布,通过计算得到最小熵为9.92,原始数据经过安全性可被信息论证明的托普利茨(Toeplitz)后处理,最终实现7.6 Gbit/s的量子随机数产生,并且通过了Nist随机数标准测试,验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 量子通信 真空涨落 量子随机数 最小熵 后处理
在线阅读 下载PDF
实用化量子随机数发生器研究进展 被引量:3
8
作者 聂友奇 张军 《信息安全研究》 2017年第1期86-90,共5页
量子随机数发生器是一种从量子系统中提取量子力学固有不确定性并输出真随机数的一种仪器或者装置.最常见的一类量子随机数发生器根据光子经过一个分束器后的路径选择来产生随机数,其速率很低,无法满足大多数应用的需求.为了提高速率,... 量子随机数发生器是一种从量子系统中提取量子力学固有不确定性并输出真随机数的一种仪器或者装置.最常见的一类量子随机数发生器根据光子经过一个分束器后的路径选择来产生随机数,其速率很低,无法满足大多数应用的需求.为了提高速率,提出并实现了一个实用且高速的基于光子相对于外部固定参考的到达时间的量子随机数发生器方案,其原始随机数据符合均匀分布,原始比特率达到了109Mbps.然而,对于某些应用场景,比如高速量子密钥分发系统,这个速率依然不够高.为了满足对超高速率的需求,实验实现了速率高达68Gbps的基于激光相位波动测量的量子随机数发生器方案.激光相位波动被干涉仪转化成亮度信息被高速光电探测器探测,然后量化为产生速率为80Gbps的原始随机数.为了满足干涉仪稳定性的需求,使用主动反馈技术代替了传统的温度控制来实现相位稳定控制.通过对系统建模分析,估算出原始数据中的量子随机性,经过Toeplitz矩阵提取之后得到最终的量子随机数,产生速率可以达到68Gbps.然而,对于一个实用的量子随机数发生器,速率的瓶颈在于非常低的随机性提取速率.为了关闭这个间隙,提出并在高速FPGA中实现了基于Toeplitz矩阵的流水线式的随机性提取算法.同时QRNG的所有组成部分被集成到一个紧凑的模块中.这个包括实时后处理与实时传输的QRNG模块,其最终的比特率达到了3.2Gbps.这一系列的研究进展表明高速量子随机数发生器已经走向了实用化进程. 展开更多
关键词 量子随机数发生器 单光子探测 最小熵 激光相位波动 TOEPLITZ矩阵 随机性提取
在线阅读 下载PDF
高速量子随机数产生中的实时并行后处理 被引量:2
9
作者 吴明川 成琛 +2 位作者 张江江 郭晓敏 郭龑强 《光通信研究》 北大核心 2020年第5期1-6,共6页
针对目前串行量子随机数发生器方案中,量子模式提取的信号带宽与数据处理速率之间的权衡在实时产生速率方面造成了瓶颈,文章利用现场可编程门阵列(FPGA)对多个量子边带模式的并行托普利茨(Toeplitz)哈希实时后处理,研究分析了不同规模To... 针对目前串行量子随机数发生器方案中,量子模式提取的信号带宽与数据处理速率之间的权衡在实时产生速率方面造成了瓶颈,文章利用现场可编程门阵列(FPGA)对多个量子边带模式的并行托普利茨(Toeplitz)哈希实时后处理,研究分析了不同规模Toeplitz矩阵的逻辑资源占用,设计了两层并行流水线算法并进行了仿真验证,充分利用FPGA的并行处理优势和硬件资源,最终实现了实时速率8.24 Gbit/s的量子随机数安全后处理。仿真结果表明,量子随机数发生器的熵源具有较好的随机性,经后处理后的随机数自相关系数保持在10-4量级且能通过Diehard测试。通过与集成电路匹配并行提取多个量子边带模式,实现了一种可商业化的高鲁棒性、高速实时量子随机数发生器。 展开更多
关键词 量子随机数 现场可编程门阵列 并行实时后处理 量子密码
在线阅读 下载PDF
基于连续变量真空噪声量子随机数的高速产生 被引量:1
10
作者 刘日鹏 成琛 +3 位作者 吴明川 李璞 郭晓敏 郭龑强 《光通信研究》 北大核心 2019年第5期22-27,70,共7页
针对当前量子随机数产生技术无法满足通信领域中安全性和高速率的问题,文章提出了一种基于测量光场真空起伏产生量子真随机数的实验方案。与以往报道的实验方案所不同,文章理论分析,量子随机数生成系统中量子正交分量测量中本底光增益... 针对当前量子随机数产生技术无法满足通信领域中安全性和高速率的问题,文章提出了一种基于测量光场真空起伏产生量子真随机数的实验方案。与以往报道的实验方案所不同,文章理论分析,量子随机数生成系统中量子正交分量测量中本底光增益对原始随机数中相对量子熵含量的影响,在经典噪声完全被窃听方控制的最差情况假定下,采用量子条件最小熵量化评估原始随机数的随机性。基于理论分析实验中通过相对增强本底光强的同时控制电子学增益,经典电子噪声独立地放大真空噪声分量起伏,提高了系统中量子噪声引入的最小熵含量,同时,基于真空量子噪声是宽带高斯白噪声,有效提升频带提取带宽,提高量子熵源的利用率,在提高量子随机数生成系统安全性的同时提高了量子随机数的产生速率。实验结果表明,基于安全性信息论可证明的托普利茨-哈希(Toeplitz-hash)提取器,实现了6.7Gbit/s的量子随机数产生,同时利用Nist、Diehard和TestU01-SmallCrush3种随机数标准测试验证了该方案下生成的量子随机数的真随机性,为真空量子随机数发生器产生速率的提高提供了新的途径。 展开更多
关键词 量子随机数 光场真空噪声 量子条件最小熵 Toeplitz-hash提取器
在线阅读 下载PDF
脉冲激光相位涨落的量子随机数发生器 被引量:1
11
作者 金振阳 万相奎 +2 位作者 庞恺 付梦晗 陈柳平 《光通信研究》 2022年第6期27-34,63,共9页
针对目前量子随机数发生器(QRNG)无法同时满足量子密钥分发通信中对于随机数产生的高速及实时性需求的问题,文章改进了基于脉冲激光作为光源提取相位信息的QRNG方案,利用单模迈克尔逊干涉仪将随机相位信息转换成光强信息,再通过高速光... 针对目前量子随机数发生器(QRNG)无法同时满足量子密钥分发通信中对于随机数产生的高速及实时性需求的问题,文章改进了基于脉冲激光作为光源提取相位信息的QRNG方案,利用单模迈克尔逊干涉仪将随机相位信息转换成光强信息,再通过高速光电探测器(PD)转换为电信号,并采用16位250 MHz采样率的数/模转换器(ADC)以及50%的提取率,最终得到了1.1 Gbit/s的实时量子随机数产生速率。文章实现了一种高速、实时和集成化的QRNG设备,同时对比了该方案与连续激光作为光源在原理以及系统设计上的优势。基于脉冲激光光源的QRNG通过了我国信息通信研究院的各项测试,产品在稳定运行过程中所输出的随机数,均能通过国家密码管理局随机性测试文件GB/T 32915-2016中规定的15项测试标准以及美国国家标准与技术研究院(NIST)检测标准。 展开更多
关键词 量子随机数发生器 脉冲激光 高速采样 随机性测试
在线阅读 下载PDF
基于量子随机数发生器的量子密钥分发系统 被引量:3
12
作者 胡倩倩 冯宝 李冬 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第4期324-328,共5页
量子随机数发生器能够产生不可预测的真随机数,可以解决随机数安全问题。在F-M系统的基础上,结合基于光子到达时间的量子随机数发生器实现方案,设计一种基于量子随机数发生器的量子密钥分发系统。该系统相比于F-M系统具有更高的随机数... 量子随机数发生器能够产生不可预测的真随机数,可以解决随机数安全问题。在F-M系统的基础上,结合基于光子到达时间的量子随机数发生器实现方案,设计一种基于量子随机数发生器的量子密钥分发系统。该系统相比于F-M系统具有更高的随机数安全性,能够进一步提高智能电网中测控信息的安全性。 展开更多
关键词 智能电网 信息安全 量子通信 量子密钥分发 量子随机数发生器
在线阅读 下载PDF
基于标记配对相干态光源的实用化诱骗态量子随机数发生器 被引量:2
13
作者 李元昊 费洋扬 +4 位作者 王卫龙 孟祥栋 王洪 段乾恒 马智 《密码学报》 CSCD 2023年第1期73-86,共14页
基于维度目击的量子随机数发生协议中需要使用完美的单光子源,现实中难以低成本、较方便地实现.本文给出了一种基于标记配对相干态光源的实用化诱骗态量子随机数生成协议,利用三强度诱骗态的方法可以准确估计出随机数生成协议的最小熵,... 基于维度目击的量子随机数发生协议中需要使用完美的单光子源,现实中难以低成本、较方便地实现.本文给出了一种基于标记配对相干态光源的实用化诱骗态量子随机数生成协议,利用三强度诱骗态的方法可以准确估计出随机数生成协议的最小熵,随机数提取率比基于弱相干态光源的诱骗态量子随机数生成协议更高.分析探测器的探测效率、后脉冲和探测效率不匹配对该协议安全性造成的影响,探测器的探测效率与最小熵呈正相关;后脉冲增加会降低输出的最小熵,影响随机数的安全性;在非对称基矢探测器效率的情况下,若其中一个测量基的探测效率较高,则该协议可以在另一个测量基的探测效率任意接近于0的情况下输出量子随机数. 展开更多
关键词 量子随机数发生器 标记配对相干态光源 诱骗态
在线阅读 下载PDF
基于BELL测量的随机数提取方案
14
作者 李雪杨 昌燕 +2 位作者 代金鞘 张仕斌 郑涛 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第6期43-46,87,共5页
随机数在通信加密、统计分析、数值模拟等诸多领域具有重要意义,随机数的真随机性是量子密钥分配安全性的保证。通过分析传统的基于von Neumann算法的随机数生成方案,提出一种改进的随机数生成方案。应用Bell态粒子纠缠交换后粒子坍塌... 随机数在通信加密、统计分析、数值模拟等诸多领域具有重要意义,随机数的真随机性是量子密钥分配安全性的保证。通过分析传统的基于von Neumann算法的随机数生成方案,提出一种改进的随机数生成方案。应用Bell态粒子纠缠交换后粒子坍塌的随机性、量子测量的不确定性以及von Neumann算法进行后处理,有效生成了随机序列。与传统的方案相比,改进的方案提高了初始序列的真随机性,从而优化了最终序列的随机性。 展开更多
关键词 量子随机数 纠缠交换 量子测量 von Neumann算法
在线阅读 下载PDF
量子密钥在蜂群作战中的应用初探
15
作者 蒋军彪 王晓章 张卓 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第2期1-5,共5页
蜂群作战模式是未来体系作战的一种重要形式,蜂群节点间的通信安全至关重要,然而现有保密通信体制存在一定的失密风险。文中分析了量子密钥管理系统架构和目前存在的问题,评估了短期内量子通信在蜂群作战中直接应用的可行性,提出了一种... 蜂群作战模式是未来体系作战的一种重要形式,蜂群节点间的通信安全至关重要,然而现有保密通信体制存在一定的失密风险。文中分析了量子密钥管理系统架构和目前存在的问题,评估了短期内量子通信在蜂群作战中直接应用的可行性,提出了一种量子密钥与现代密码体制相融合的新型保密通信体制,可有效提高蜂群自组网的通信安全性。 展开更多
关键词 蜂群自组网 量子保密通信 量子密钥分发 量子随机数发生器 BB84
在线阅读 下载PDF
序列检测和近似熵检测的快速实现研究 被引量:9
16
作者 王彤 朱敏玲 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第15期113-117,共5页
随机序列广泛应用于信息安全领域,随机序列的质量依靠随机性检测规范判断。美国国家标准与技术研究院提出的随机性检测规范中包含序列检测和近似熵检测,这两种检测算法的运算速度位列检测包末端。对两种检测算法的运算流程进行研究,通... 随机序列广泛应用于信息安全领域,随机序列的质量依靠随机性检测规范判断。美国国家标准与技术研究院提出的随机性检测规范中包含序列检测和近似熵检测,这两种检测算法的运算速度位列检测包末端。对两种检测算法的运算流程进行研究,通过优化字节处理方式、字节运算与相对频数统计相结合、频数统计值复用等方法分别优化两种算法,并将两种检测算法进行合并,减少冗余的数据加载和处理流程,完成两种算法的快速实现。实验结果表明,不同参数下序列检测和近似熵检测速度最高分别提升30.02倍、27.58倍,两种检测合并后整体速度最高提升45.23倍。 展开更多
关键词 二元序列 随机性检测 近似熵检测 序列检测 信息安全 量子随机数发生器
在线阅读 下载PDF
基于区块链技术的物联网密钥管理方案 被引量:3
17
作者 石润华 石泽 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2020年第8期1-8,共8页
文章提出一种面向物联网的区块链密钥分发方案。利用量子随机数生成器不断地生成量子随机数,并传送至云端存储;发起者根据不同业务的安全需求,选择合理的随机数长度,并向代理服务器付出相关代价;代理服务器将购买记录上传至区块链节点... 文章提出一种面向物联网的区块链密钥分发方案。利用量子随机数生成器不断地生成量子随机数,并传送至云端存储;发起者根据不同业务的安全需求,选择合理的随机数长度,并向代理服务器付出相关代价;代理服务器将购买记录上传至区块链节点进行验证,并广播至全网;发起者网关根据交易哈希值查询区块链上的交易记录;发起者网关和共享者网关在随机数接口设备进行身份验证;智能合约自动将量子随机数存储在智能卡中,发起者和共享者提取智能卡并获得共享密钥。该方案成本低且能有效解决物联网中密钥分发难的问题,从而实现不同物联子网底层传感设备间的安全通信。 展开更多
关键词 区块链 物联网 量子随机数 密钥分发
在线阅读 下载PDF
Parameters estimate of recurrent quantum stochastic filter for time variant frequency periodic signals
18
作者 ZHOU Li-chun JIN Fu-jiang +1 位作者 WU Hao-han WANG Bo 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第12期3328-3337,共10页
Designing optimal time and spatial difference step size is the key technology for quantum-random filtering(QSF)to realize time-varying frequency periodic signal filtering.In this paper,it was proposed to use the short... Designing optimal time and spatial difference step size is the key technology for quantum-random filtering(QSF)to realize time-varying frequency periodic signal filtering.In this paper,it was proposed to use the short-time Fourier transform(STFT)to dynamically estimate the signal to noise ratio(SNR)and relative frequency of the input time-varying frequency periodic signal.Then the model of time and space difference step size and signal to noise ratio(SNR)and relative frequency of quantum random filter is established by least square method.Finally,the parameters of the quantum filter can be determined step by step by analyzing the characteristics of the actual signal.The simulation results of single-frequency signal and frequency time-varying signal show that the proposed method can quickly and accurately design the optimal filter parameters based on the characteristics of the input signal,and achieve significant filtering effects. 展开更多
关键词 quantum stochastic filter(QSF) parameters estimation least square(LS) short-time Fourier transform(STFT)
在线阅读 下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部