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Quantum key distribution protocol of mesh network structure based on n+1 EPR pairs
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作者 Jian Dong Jianfu Teng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2010年第2期334-338,共5页
Quantum key distribution (QKD) is used in quantum cryptographic systems to exchange secret key between parties who need to communicate secretly. According to the structure of European Secoqc QKD network, a QKD proto... Quantum key distribution (QKD) is used in quantum cryptographic systems to exchange secret key between parties who need to communicate secretly. According to the structure of European Secoqc QKD network, a QKD protocol is proposed. Entanglement swapping between Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) pairs can be used to exchange message bits in two remote places. Based on this idea, n + 1 EPR pairs are used as logical quan- tum channel (for n nodes per routing), while measurements of Bell operator are transmitted by classical channel. Random space quantum channel selection is exploited in our protocol to improve the probability of revealing Eve. Compared with traditional EPR protocol, the proposed protocol exhibits many features, which are minutely described. 展开更多
关键词 quantum cryptography quantum key distribution (qkd EPR pair quantum entanglement entanglement swapping.
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QKD网络中组密钥协商的研究 被引量:1
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作者 栾欣 郭义喜 苏锦海 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第5期267-269,301,共4页
传统组密钥协商方法很难满足QKD(Quantum Key Distribution)网络的实用需求。针对这种情况,提出一种适用于多种QKD网络结构的复合式量子组密钥协商方案。该方案将不同结构的QKD网络归为统一的形式,充分利用密钥缓存池中的密钥,在经典信... 传统组密钥协商方法很难满足QKD(Quantum Key Distribution)网络的实用需求。针对这种情况,提出一种适用于多种QKD网络结构的复合式量子组密钥协商方案。该方案将不同结构的QKD网络归为统一的形式,充分利用密钥缓存池中的密钥,在经典信道上完成安全协商过程,最终参与组播通信的QKD设备都能获得一致的组密钥,并将这些密钥分发给用户。与几种传统组密钥协商方案对比,该方案具有很好的安全性和可扩展性,并在绝大数应用环境下具有很高的效率。 展开更多
关键词 组密钥协商 qkd(quantum key distribution)网络 联通图 缓存池
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基于回溯的QKD网络随机路由选择算法研究 被引量:3
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作者 徐雅斌 张梅舒 李艳平 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期565-571,共7页
为了解决已有的基于信任中继的QKD网络路由方案存在的密钥浪费、传输效率低下等问题,该文针对已有的路由算法进行改进,提出了一种基于回溯的随机路由算法。该算法在选路过程中对每个分支添加回溯点,针对已选路径传输过程中遇到某条链路... 为了解决已有的基于信任中继的QKD网络路由方案存在的密钥浪费、传输效率低下等问题,该文针对已有的路由算法进行改进,提出了一种基于回溯的随机路由算法。该算法在选路过程中对每个分支添加回溯点,针对已选路径传输过程中遇到某条链路密钥量不足的情况,通过查找最近的回溯点,从回溯点开始沿着随机选择的新路径重新进行密钥传递。对比实验及分析结果表明,该算法在选路时间、密钥消耗量及密钥传输效率方面都有一定的优势。 展开更多
关键词 回溯 量子密钥分发 qkd网络 随机路由 信任中继
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量子密钥技术提升电力系统二次防护安全性研究 被引量:16
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作者 周静 卢利锋 +1 位作者 雷煜卿 陈希 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1518-1522,共5页
为增强电力二次系统抵御高性能计算攻击的能力,提出一种采用量子密钥对电力通信数据进行实时加解密处理的方法。首先,从技术成熟度和实用化角度,分析论证了量子密钥技术与电力二次防护系统结合的可行性;然后,提出一种量子密钥分配(quant... 为增强电力二次系统抵御高性能计算攻击的能力,提出一种采用量子密钥对电力通信数据进行实时加解密处理的方法。首先,从技术成熟度和实用化角度,分析论证了量子密钥技术与电力二次防护系统结合的可行性;然后,提出一种量子密钥分配(quantum key distribution,QKD)系统与电力纵向加密认证装置的具体结合方式,并设计实现了用于QKD与纵向加密设备的信息交互和密钥管理方法;最后,探讨了在电力系统组建广域电力量子数据网络的实现方案和组网思路,无需调整现有网络结构,便可以实现规模化的应用部署。 展开更多
关键词 电力通信网络 电力二次系统 量子密钥分发(qkd) 量子密码终端 量子通信
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量子密钥分发网络结构及性能分析 被引量:4
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作者 陈光 吴张斌 杨伯君 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2008年第11期58-61,共4页
根据量子密钥分发网络节点功能的不同,可以将其分为三类:由信任方节点构成的网络;由光学器件构成的网络和;由量子节点构成的网络。文章分析了这三种网络的结构,并对比了它们的性能、适用条件以及应用前景。最后提出,在现有条件下三种网... 根据量子密钥分发网络节点功能的不同,可以将其分为三类:由信任方节点构成的网络;由光学器件构成的网络和;由量子节点构成的网络。文章分析了这三种网络的结构,并对比了它们的性能、适用条件以及应用前景。最后提出,在现有条件下三种网络各具优势但都不够成熟,用户可以根据各自对网络的需求来选择不同的网络模型进行保密通信。 展开更多
关键词 量子密钥分发 qkd网络 量子中继器 量子节点
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基于PON网络的安全量子VPN方案 被引量:3
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作者 黄鹏 刘晔 +1 位作者 周南润 曾贵华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1758-1762,共5页
该文提出了一个新的无源光网络PON组成模型。利用该模型设计了一个具有身份认证功能的高效量子密钥分配方案,以满足无源光网络中光线路终端对光网络单元的身份认证和两者间的相互量子密钥分配,以及实现光虚拟专用网内部光网络单元间的... 该文提出了一个新的无源光网络PON组成模型。利用该模型设计了一个具有身份认证功能的高效量子密钥分配方案,以满足无源光网络中光线路终端对光网络单元的身份认证和两者间的相互量子密钥分配,以及实现光虚拟专用网内部光网络单元间的量子密钥分配。安全性分析和实验方案表明了该协议的绝对安全性和可行性。将共享密钥作为通信双方的会话密钥,对内部传输数据进行加密,最终实现量子虚拟专用网。 展开更多
关键词 无源光网络 虚拟专用网 量子密钥分配
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量子密钥分发网络端端密钥协商最优路径选择算法 被引量:5
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作者 石磊 苏锦海 郭义喜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第12期3336-3340,3397,共6页
针对量子密钥分发(QKD)网络端端密钥协商路径选择问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的端端密钥协商最优路径选择算法。首先,基于有效路径策略,剔除网络中的失效链路;然后,基于最短路径策略,通过改进Dijkstra算法,得到密钥消耗最少的... 针对量子密钥分发(QKD)网络端端密钥协商路径选择问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的端端密钥协商最优路径选择算法。首先,基于有效路径策略,剔除网络中的失效链路;然后,基于最短路径策略,通过改进Dijkstra算法,得到密钥消耗最少的多条最短路径;最后,基于最优路径策略,从多条最短路径中选择一条网络服务效率最高的最优路径。分析结果表明,该算法很好地解决了最优路径不唯一、最优路径非最短、最优路径非最优等问题,可以降低QKD网络端端密钥协商时密钥消耗量,提高网络服务效率。 展开更多
关键词 量子密钥分发网络 端端密钥协商 路径选择 最短路径 DIJKSTRA算法 密钥消耗
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量子密钥分发网络组密钥服务节点选址算法
8
作者 石磊 郭义喜 苏锦海 《计算机应用与软件》 2017年第3期243-247,共5页
针对量子密钥分发QKD(Quantum Key Distribution)网络组密钥协商中的组密钥服务节点选址问题,根据组密钥服务节点数量确定和不确定两种不同情况,构建了常规的p-median选址模型和改进的p-median选址模型,并就每种选址模型分别设计了枚举... 针对量子密钥分发QKD(Quantum Key Distribution)网络组密钥协商中的组密钥服务节点选址问题,根据组密钥服务节点数量确定和不确定两种不同情况,构建了常规的p-median选址模型和改进的p-median选址模型,并就每种选址模型分别设计了枚举法和贪婪算法两种选址算法。通过仿真模拟实验比较了两种算法的性能,并结合两种算法的不同性能特点阐述了各自的应用场景。结果表明,该算法步骤清晰,操作简单,易于掌握,具有一定的实际意义和参考价值。 展开更多
关键词 量子密钥分发(qkd)网络 组密钥服务节点 选址问题 p-median枚举法 贪婪算法
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基于可信中继的广域量子密钥网络模型研究 被引量:3
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作者 杨超 张红旗 +3 位作者 苏锦海 王凯 姜皇勤 曾光 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期154-162,共9页
针对目前对于广域量子密钥网络的认识不足、理论研究还不成熟的问题,以目前实际可行的由可信中继节点构成的量子密钥网络为对象,分别从系统结构、内部密钥关系、工作机制3个方面建立了广域量子密钥网络结构模型、密钥信息模型、行为模型... 针对目前对于广域量子密钥网络的认识不足、理论研究还不成熟的问题,以目前实际可行的由可信中继节点构成的量子密钥网络为对象,分别从系统结构、内部密钥关系、工作机制3个方面建立了广域量子密钥网络结构模型、密钥信息模型、行为模型,对广域量子密钥网络进行了详细研究。首先,从系统论角度出发,在现有量子密钥网络结构研究的基础上,根据密钥中继基本原理将量子密钥网络划分为5层,阐述了各层的详细组成及其之间的关系;其次,从信息论角度出发,将量子密钥网络抽象为由节点间密钥共享关系构成的密钥信息图,并且形式化定义了其中的节点、边等组成元素,进而,通过图论基本原理进一步描述了量子密钥网络5层结构模型的内部密钥信息关系;最后,从控制论角度出发,通过将量子密钥网络的密钥分发过程分解为基本的密钥关系建立、共享密钥生成两个基本操作,以密钥信息图逐层演进的方式详细展示了广域量子密钥网络的基本运行原理。通过分析表示,本文提出的量子密钥网络模型实现了量子密钥分发的分层并行流水密钥分发,能够保证密钥分发的安全性,为广域量子密钥网络的后续相关理论与技术研究奠定了基础。 展开更多
关键词 qkd网络 量子密钥分发 密钥网络模型 可信中继
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欧洲量子保密通信网络研究 被引量:2
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作者 刘桂 蒋天炜 +1 位作者 喻松 顾畹仪 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期36-39,共4页
与经典网络相比,QKD(Quantum Key Distribution)网络利用量子密钥分发技术能在公共网络中为数据通信提供无条件安全的密钥。欧洲Secoqc(Secure Communication Based on Quantum Cryptography)项目研究可大范围应用于绝对安全性通信网络... 与经典网络相比,QKD(Quantum Key Distribution)网络利用量子密钥分发技术能在公共网络中为数据通信提供无条件安全的密钥。欧洲Secoqc(Secure Communication Based on Quantum Cryptography)项目研究可大范围应用于绝对安全性通信网络。详细介绍Secoqc QKD网络的结构及协议,及其在维也纳的实验网络。 展开更多
关键词 量子密钥分发 量子网络 量子密码学
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基于交换节点的量子密钥分配网络结构的实验研究(英文) 被引量:1
11
作者 王玉鹏 王健华 +2 位作者 詹镭 孙咏梅 纪越峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期54-58,共5页
针对量子网络在运行过程中存在着灵活性差、耗材多、升级困难等缺点,本文提出一种基于交换节点的更加灵活、节能、高效的新型量子密钥分配网络结构,即利用环形器和粗波分复用技术,将交换节点和量子/经典光信号收发节点结合,组成星型量... 针对量子网络在运行过程中存在着灵活性差、耗材多、升级困难等缺点,本文提出一种基于交换节点的更加灵活、节能、高效的新型量子密钥分配网络结构,即利用环形器和粗波分复用技术,将交换节点和量子/经典光信号收发节点结合,组成星型量子网络.该网络将量子信号、同步信号和经典光信号融合到一根光纤中传输,节省了大量的光纤资源;如果需要增加用户只需更改交换节点内部的结构即可,升级灵活.本文在这个结构的基础上进行了一系列实验研究,证明了此结构对量子密钥分配的误码率和密码产生速率影响很小,且三种信号之间的干扰基本不影响量子网络的通信效果,在优化之后可以用于量子城域网中. 展开更多
关键词 量子密钥分配 量子网络 交换节点 光通信 保密通信
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广域量子密钥网络分层路由方案
12
作者 杨超 张红旗 +3 位作者 苏锦海 胡浩 赵丹 王昉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期975-983,共9页
针对现有可信中继QKD(Quantum Key Distribution)网络路由方案应用于广域环境时存在着密钥交换效率低、密钥资源无意义消耗大的问题,分析了影响密钥交换效率的因素,设计了适应广域QKD网络的分层路由方案.该方案将QKD网络划分为若干路由... 针对现有可信中继QKD(Quantum Key Distribution)网络路由方案应用于广域环境时存在着密钥交换效率低、密钥资源无意义消耗大的问题,分析了影响密钥交换效率的因素,设计了适应广域QKD网络的分层路由方案.该方案将QKD网络划分为若干路由域,并通过拓扑聚合构建分层QKD网络,设计了基于最低层网络匹配的跨域密钥路由算法,使得高层路由域内一跳便可跨过多个低层路由域,极大地降低了密钥中继跳数,提高了密钥交换效率及密钥资源利用率.仿真结果表明分层路由方案相对于现有单层逐跳式路由方案能够提高大约77.6%密钥资源利用率,同时缩短一半密钥服务延时. 展开更多
关键词 qkd网络 量子密钥分发 路由机制 分层网络
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基于QS-KMS的VPN增强电网通信安全方案 被引量:3
13
作者 唐鹏毅 李国春 +10 位作者 余刚 钟军 张英华 薛路 赵子岩 闫龙川 陈智雨 卢昌斌 罗斌 高松 刘建宏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期13-17,共5页
在未来量子计算时代,构筑虚拟专用网络(VPN)安全的认证和密钥交换环节将存在安全隐患。为此,建立基于量子安全密钥管理服务(QS-KMS)的VPN增强安全架构,实现基于量子密码的量子安全解决方案。使用全局统一的后台QS-KMS服务为IPSec VPN提... 在未来量子计算时代,构筑虚拟专用网络(VPN)安全的认证和密钥交换环节将存在安全隐患。为此,建立基于量子安全密钥管理服务(QS-KMS)的VPN增强安全架构,实现基于量子密码的量子安全解决方案。使用全局统一的后台QS-KMS服务为IPSec VPN提供认证和会话密钥,以进行VPN业务与物理层量子设备的解耦合。针对电力架空光缆工作状况复杂、存在强环境干扰等现状,应用量子QS-KMS密钥池动态密钥管理技术与后量子密码技术使密钥池持续拥有充足密钥,以保障VPN稳定运行。在此基础上,实现电力通信网络中有效量子安全VPN服务。测试结果表明,该方法能够满足电网控制通信的需求。 展开更多
关键词 量子安全密钥管理服务 虚拟专用网络 量子密钥分发 密钥池 动态密钥分配 后量子密码
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量子保密通信组网在东北亚互联大电网中的应用 被引量:2
14
作者 张梓平 刘国军 +2 位作者 李建岐 陆旭 黄兴 《光通信技术》 北大核心 2019年第3期8-11,共4页
随着对东北亚互联大电网研究的逐步深入,跨国电力敏感信息的安全传输问题渐渐受到重视,而量子密钥分发(QKD)技术则为解决该问题提供了新的思路。在调研东北亚跨国光纤资源与光纤量子网络结构的基础上,提出在东北亚着重构建3条光纤战略... 随着对东北亚互联大电网研究的逐步深入,跨国电力敏感信息的安全传输问题渐渐受到重视,而量子密钥分发(QKD)技术则为解决该问题提供了新的思路。在调研东北亚跨国光纤资源与光纤量子网络结构的基础上,提出在东北亚着重构建3条光纤战略通道及3种光纤量子保密通信组网方案。待当前光纤量子保密通信系统单跨度传输距离不足的问题解决后,该方案有望在东北亚实现。 展开更多
关键词 东北亚互联大电网 量子密钥分发 光纤量子网络
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量子密钥数字证书系统及其应用 被引量:1
15
作者 原磊 《信息安全研究》 2017年第6期494-500,共7页
经典网络通信的安全性多是基于计算安全的,是非无条件安全的.基于物理安全性的量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)网络的出现改变了这一现状,借助于量子密钥分发网络生成的量子密钥,经典网络数据通信可达到无条件安全性.现阶... 经典网络通信的安全性多是基于计算安全的,是非无条件安全的.基于物理安全性的量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)网络的出现改变了这一现状,借助于量子密钥分发网络生成的量子密钥,经典网络数据通信可达到无条件安全性.现阶段最有效的信息系统身份认证方法是基于公钥基础设施(public key infrastructure,PKI)的身份认证方法,其安全性依赖于公钥加密的安全性,公钥加密的安全性基于大数分解的复杂性.基于量子密码网络借助可信中心构建了一种可达到无条件安全级别的量子密钥数字证书系统,建立以量子认证机构(QCA)为核心的量子密钥基础设施(quantum key infrastructure,QKI),并给出了量子密钥数字证书在身份认证及数字签名方面的具体应用方法. 展开更多
关键词 量子密钥分发 量子密码网络 公钥基础设施 量子密钥数字证书 对称密钥签名
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