量子密钥分发 (QKD)

最新推荐文章于 2025-06-03 09:05:55 发布
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分类专栏： 量子计算
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_37622530/article/details/84867250
本文记录了作者对量子密钥分发（QKD）的初步理解，整理了多个学习资源，包括BB84协议的介绍、Qiskit上的实现以及IBM量子芯片的应用。参考了多篇技术文章和教材，提供了详细的阅读和实践材料。

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手把手教你学Simulink——通信领域的特殊通信场景：基于Simulink的量子密钥分发（QKD）仿真建模示例
MHD0815的博客
03-25 69
BB84协议是目前最常用的量子密钥分发协议之一，其基本思想是利用光子的偏振态（或相位态）来编码信息，并通过量子信道传输。接收方通过随机选择测量基进行测量，最终双方通过公开的经典信道比对测量基，筛选出一致的比特序列作为共享密钥。发送端：生成随机比特流并选择编码基（直角基或对角基），然后调制光子的偏振态。量子信道：模拟光子传输过程中的噪声和损耗。接收端：随机选择测量基对接收到的光子进行测量。后处理：通过公开信道比对测量基，筛选出一致的比特流并评估安全性。
量子密钥分发（QKD）网络：构建城域量子通信网并支持1Gbps级密钥生成速率的技术路径与挑战
百态老人的博客
04-17 648
（如CVQKD的190Mbps），并通过WDM与高带宽数据信道复用（如800Gbps+QKD）验证了可行性。预计到2027年，随着MP-QKD协议和低温集成硬件的成熟，城域QKD网络将实现。三大目标，同时兼容现有光纤基础设施。的实用化密钥速率，为金融、政务和医疗领域提供量子安全通信基础设施。当前城域QKD网络已在实验室环境实现。城域量子通信网需满足。
量子密钥分发协议(QKD)简介.pdf
12-25
量子密钥分发协议(QKD)简介
Deer-Flow项目解析：量子计算对密码学的冲击与应对策略
gitblog_01183的博客
06-03 336
Deer-Flow项目解析：量子计算对密码学的冲击与应对策略 引言 在数字化时代，密码学是保障信息安全的核心支柱。然而，量子计算的崛起正在颠覆这一领域。本文将深入探讨量子计算对传统密码学的威胁，以及如何通过后量子密码学(PQC)和量子密钥分发(QKD)等技术应对这一挑战。 量子计算对传统密码学的威胁 1. Shor算法：公钥密码的终结者 Shor算法是量子计算领域最具破坏力的算法之一，它能在多项式...
量子密钥分发系统的设计与实现(三)：量子信号的产生、调制及探测技术讨论
量子领域相关话题
04-20 2331
本文主要讨论了量子信号的产生、调制和探测基本技术。
量子密钥分发：保障敏感信息的安全传输
AI天才研究院
12-27 696
1.背景介绍 在当今的数字时代，数据安全和信息保密已经成为了各个组织和个人的重要需求。密钥分发和加密技术是保障数据安全的关键手段之一。然而，传统的密钥分发和加密方法面临着越来越多的挑战，如量子计算机的迅速发展等。因此，研究量子密钥分发技术变得越来越重要。 量子密钥分发(Quantum Key Distribution, QKD)是一种利用量子物理原理实现安全密钥分发的方法，它可以在两个远程用户...
量子密钥分发系统的设计与实现(五)：关于诱骗态
量子领域相关话题
09-27 2193
初步介绍了一下量子密钥分发系统中的诱骗态方案
量子保密通信：密钥分发协议原理、实现及应用
量子领域相关话题
03-19 5609
首先，我想说点题外话。人类第一台电子数字计算机埃尼阿克(ENIAC)诞生于1946年，它长30.48米，宽6米，高2.4米，人类的第一台个人电脑IBM5150诞生于1981年，他的大小就已经很接近现在我们的台式机了。从根本上讲这两台计算机的底层原理是一致的，但是从“原型机”到商用走了36年，后来电脑改变了人类世界。
量子密钥分发密钥率仿真MATLAB代码,量子密钥分发原理简述,matlab
09-10
量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）是一种基于量子物理原理的安全通信技术，它使得两个远程用户，通常称为Alice和Bob，能够在不信任的信道上共享密钥，即使存在潜在的窃听者Eve，也无法无痕地获取密钥。...
量子密钥分发(QKD)系统技术要求第1部分：基于诱骗态BB84协议的QKD系统.pdf
05-21
量子密钥分发(QKD)系统技术要求第1部分：基于诱骗态BB84协议的QKD系统.pdf
量子密钥分发（QKD）密钥生成的 MATLAB 仿真与 RTL 实现
最新发布
07-22
量子密钥分发（QKD）是一种利用量子力学原理进行安全通信的加密技术，其核心在于能够检测到窃听行为，从而确保密钥分发的安全性。MATLAB作为一款强大的数学计算软件，其在模拟量子密钥分发的过程中起到了至关重要的...
TFKey_QKD_TF-QKD理论复现_
10-02
TF-QKD数学模型
遗传算法有限长QKD程序.rar
05-05
遗传算法有限长QKD程序
量子密钥分发（QKD）
百态老人的博客
02-12 1784
MDI-QKD协议通过消除对探测设备的依赖，显著提高了量子密钥分发的安全性。其核心优势在于抵抗探测攻击、适应性强以及高实用性，使其成为未来量子通信网络的重要组成部分。
QKD(量子密钥分发)
qq_40844444的博客
11-16 1871
量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）是一种基于量子力学原理的安全通信协议，它允许两个用户通过不安全的通信信道创建并共享一个安全的密钥。这个密钥随后可以用于加密和解密信息，确保通信的机密性。QKD的核心原理是量子不可克隆定理和量子测量的不确定性。
量子密钥分发系统设计与实现（一）：系统基本架构讨论
量子领域相关话题
04-17 3249
本文主要对量子密钥分发系统中的基础架构和基于系统的量子密钥协商过程进行了初步讨论，为后期系列文章进行铺垫。
量子特性应用之一：量子密钥分发
shuaiff的专栏
08-29 2485
帅文 下面是根据我自己查阅文档后对量子密钥分发的理解做的分析，纯纸上谈兵，欢迎拍砖。 首先直观的看下量子密钥分发系统架构长得啥样（图片来源：Microsoft PowerPoint - OkinawaSummerSchool08.ppt (hokudai.ac.jp)）： 上图是Alice分发密钥给Bob，Eve 是一个想窃听密钥的黑客。Alice对需要编码的数据（这里选用随机数，随机数表明在没有最后达成共识前，Alice也不知道密钥是多少）通过两组不同的基+（图中红色十字）和x（图纸淡蓝色的
浅谈量子密钥分配技术
热门推荐
qq_33316151的博客
12-23 2万+
目前人们的信息安全遭到了挑战，比如说公共网络下个人信息泄漏问题，不法分子利用移动POS机的漏洞盗取银行卡密码或者网银支付密码。随着智能手机的普及，移动支付平台已经非常深入走进人们生活，人们的信息安全，银行的资产安全极大的依赖于加密算法，随着后摩尔时代的到来，量子计算机将不可避免的出现，走进人们的生活。计算机世界也将出现颠覆性的改革。这将导致以算法复杂度为基础的加密算法的安全性将不复存在，取而代之的则是量子加密算法。本文是通过从研究量子密钥的分配方式入手，量子密钥分发的基本原理进行了探究，再对BB84协议进行
所谓的“密钥比率”这东西
fuerbosi
07-18 726
密钥比率（key rate）这东西是不考虑检测的，这个概念应该这样理解：量子保密的关键在于“随机性”对吧，这随机到连通信双方都不知道随机成什么，在协议结束之前都不知道密钥到底是什么样的，所以才叫“生成密钥”。而协议需要确定哪里是密钥生成串儿，这就需要通信双方在协议中比对来确定序列。在由随机到确定序列子集的这一过程中，所蒙中的比例就称为密钥率了。所以BB84是1/2。...
qkd量子密钥分发时序图
05-07
### QKD量子密钥分发时序图概述 QKD（Quantum Key Distribution）是一种利用量子力学原理实现安全密钥分发的技术。其核心目标是在两个通信方之间建立一个绝对安全的秘密密钥，即使存在潜在的窃听者也能被发现并阻止[^2]。以下是基于典型QKD协议（如BB84和E91）的工作流程所绘制的时序图示例。 --- #### BB84 协议时序图 BB84 是最早的量子密钥分发协议之一，它依赖于单光子的状态来传递信息。下图为简化版的BB84协议时序图： ```mermaid sequenceDiagram participant Alice as 发送方 (Alice) participant Channel as 量子通道 participant Bob as 接收方 (Bob) Alice->>Channel: 准备并发送偏振态光子 Note over Channel,Bob: 随机选择测量基 {+, ×} Channel-->>Bob: 测量接收到的光子状态 Bob->>Alice: 公开宣布使用的测量基 Alice->>Bob: 对应公布准备的基 Alice->>Bob: 筛选出一致的基对应的结果作为原始密钥 Alice->>Bob: 进行错误校正和隐私放大处理 ``` 此图展示了从光子制备到最终密钥生成的过程，其中涉及的关键步骤包括随机选择测量基、公开比较基向量以及后续的经典后处理阶段[^1]。 --- #### E91 协议时序图 E91 基于纠缠态粒子对来进行量子密钥分发，相较于BB84更加复杂但也提供了更高的安全性验证机制。下面是E91协议的一个抽象化时序表示： ```mermaid sequenceDiagram participant Source as 纠缠源 participant Alice as 发送方 (Alice) participant Bob as 接收方 (Bob) participant Public_Channel as 经典公共信道 Source->>Alice: 分发一对纠缠粒子 A Source->>Bob: 分发另一对纠缠粒子 B Alice->>Public_Channel: 宣布部分测量结果及其采用的基 Bob->>Public_Channel: 同样宣布自己的测量结果及基 Alice->>Bob: 使用贝尔不等式测试确认无窃听行为 Alice->>Bob: 提取共享密钥并通过经典纠错算法完善 ``` 在此过程中，双方通过贝尔态测量检验是否存在第三方干扰，并依据一致性较高的比特位构建最终的安全密钥[^1]。 --- ### 关键技术点说明 - **量子态制备与传输**：无论是BB84还是E91，都需要精确控制量子系统的物理特性以确保信息的有效性和保密性[^2]。 - **基矢量匹配**：只有当发送方和接收方选择了相同的测量基础时，才能获得可用于形成密钥的数据片段。 - **经典后处理**：包括但不限于错误纠正、隐秘增强等操作，目的是消除因环境噪声等因素引入的影响，从而提升实际部署中的实用性[^4]。 ---
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