30、卫星场景下的密钥协商协议与信息安全

卫星场景下的密钥协商协议与信息安全

在信息安全领域，卫星场景下的密钥协商是一个重要的研究方向。在这种场景中，通常存在合法通信方（如 Alice 和 Bob）以及潜在的敌手（如 Eve）。一般情况下，我们可能需要假设 Eve 拥有比合法伙伴更好的天线，因此其错误率可能显著更低。但令人惊讶的是，在这种场景下，除非 Eve 能够无噪声地获取卫星比特，或者 Alice 或 Bob 完全无法获取这些比特的任何信息，否则秘密密钥协商总是可行的。

1. 密钥协商协议的三个阶段

密钥协商协议通常可分为三个阶段，分别是优势蒸馏、信息调和和隐私放大。

• 优势蒸馏 ：在初始状态下，敌手在关于合法伙伴彼此随机变量的信息方面可能具有优势。优势蒸馏阶段的目标是利用公共信道的真实性，在与对手的竞争中创造优势。但在此阶段结束后，Alice 和 Bob 通常并不共享一个共同的字符串。
• 信息调和 ：由于优势蒸馏后双方的字符串可能不同，因此需要一个交互式的纠错阶段，即信息调和，以确保双方的字符串一致。
• 隐私放大 ：经过信息调和后，双方得到的是一个相互但仅部分保密的字符串，需要将其转换为一个（更短的）高度保密的字符串，这一阶段称为隐私放大。

下面是这三个阶段的关系图：

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