1、信息安全新突破：从噪声研究到 KLJN 密钥交换系统

最新推荐文章于 2025-10-31 15:45:42 发布
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分类专栏： 基什密码：经典物理的安全革命 文章标签： KLJN密钥交换 热噪声 信息安全
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信息安全新突破：从噪声研究到 KLJN 密钥交换系统

在当今数字化时代，信息安全成为了至关重要的问题。无论是个人的隐私数据，还是企业的商业机密，都面临着被窃取和滥用的风险。因此，如何实现安全的通信和密钥交换成为了科学家们研究的热点。本文将介绍一种基于经典统计物理的密钥交换方案——Kirchhoff - law - Johnson - noise (KLJN) 安全密钥交换系统，探讨其原理、优势以及在信息安全领域的应用前景。

1. 噪声研究的历史与挑战

噪声研究的历史充满了各种错误的解释和模型。从早期 Nyquist 在 1928 年的著名论文中错误推导 Johnson 噪声公式开始，噪声研究就不断面临着误解和错误。这些错误往往源于对噪声物理和数学规则的忽视或误解，或者是对物理概念的错误处理。

在 KLJN 方案的发展历程中，也出现了类似的情况。不同科学家提出的各种攻击方案中存在着大量错误，有些错误甚至是根本性的。例如，量子信息学创始人 Charles Bennett 对窃听者信息的假设，以及 Gunn–Allison–Abbott 的攻击论文中都存在严重错误。这些错误的根源在后续的研究中得到了解释。

2. 噪声的基本概念
  • 热噪声 ：电阻的热噪声即 Johnson 噪声，表现为开路电阻上的随机电压波动和短路电阻中的随机电流波动。热噪声的随机性源于电阻中电子的大量自由度和随机散射。从热力学角度来看，如果热噪声是确定性的，那么热力学第二定律将被违反。而热力学第二定律已经在大量的实验和观测中得到了验证，就像能量守恒定律一样可靠。
  • 量子噪声
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安全密钥对基尔霍夫-洛-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换协议的统计随机数生成器攻击（Matlab代码实现）
10-14
【安全密钥】对基尔霍夫-洛-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换协议的统计随机数生成器攻击（Matlab代码实现）内容概要：本文围绕基尔霍夫-洛-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换协议，重点研究了一种针对其统计随机数生成...
12、经典密钥交换系统的攻击与防御：KLJN方案解析
opencv7vision的博客
10-08 16
本文深入解析了经典密钥交换系统KLJN的安全性，重点分析了（Bergou–）Scheuer–Yariv攻击和Hao攻击的原理、影响及防御方法。通过理论推导与实例对比，指出两种攻击的实际信息泄露程度极低，且可通过改善线路、提高精度或隐私放大等手段有效防御。文章还比较了KLJN与量子密钥交换（QKD）在安全性上的优劣，强调KLJN在错误概率和隐私放大方面的优势，并提出了实际应用中的安全性保障流程及未来发展方向，展示了KLJN在短距离安全通信中的巨大潜力。
35、增强型 KLJN 密钥交换协议：提升安全性的新途径
opencv7vision的博客
10-31 16
本文介绍了多种增强型KLJN密钥交换协议，包括iKLJN、MKLJN、KKLJN、KMKLJN及其组合协议，旨在提升非理想条件下的安全性。通过智能电阻识别、多电阻选择、动态真值表和瞬态噪声平衡等机制，显著降低窃听者Eve的信息获取能力。文章分析了各协议的原理、优势与资源开销，并总结了其在实际应用中的适用场景与未来发展方向，为物理层安全通信提供了强有力的解决方案。
30、KLJN密钥交换系统：GAA攻击的失效分析与启示
opencv7vision的博客
10-26 18
本文深入分析了KLJN密钥交换系统在面对Gunn-Allison-Abbott（GAA）攻击时的安全性，揭示了GAA攻击失效的根本原因。通过对无损与有损电缆情况的理论推导，指出其方法无法有效提取密钥信息，且实验结果存在严重缺陷，如使用微波衰减器破坏基尔霍夫回路、非高斯噪声、混叠效应及寄生电流等问题。文章进一步探讨了保障KLJN系统安全的综合措施，包括系统实时监测、硬件低噪声设计、滤波器优化以及隐私放大算法改进等，强调严谨的实验设计与多维度防护对物理层密钥交换安全性的重要意义。
33、破解与防御：KLJN 安全密钥交换系统攻防之道
opencv7vision的博客
10-29 16
本文深入探讨了KLJN安全密钥交换系统的原理、面临的主要攻击方式（如BSY电缆电阻攻击和热力学第二定律攻击）及其防御策略。重点介绍了通过温度偏移实现的高级防御方法，可同时消除两类主要攻击。此外，还阐述了增强型KLJN系统的发明背景与潜力，并分析了实际应用中的参数选择、设备稳定性及安全监测等关键因素。最后展望了未来攻击与防御的发展趋势，强调持续优化与技术创新对保障KLJN系统安全的重要性。
32、基尔霍夫定律 - 约翰逊噪声（KLJN）密钥交换的通用安全证明
opencv7vision的博客
10-28 18
本文介绍了基于基尔霍夫定律和约翰逊噪声（KLJN）的物理层安全密钥交换方案，阐述了其工作原理、安全性证明及应对被动与主动攻击的能力。KLJN系统利用经典物理定律实现接近完美安全的密钥交换，通过电阻随机选择和高斯噪声生成，在理想与非理想条件下均具备信息论安全性。文章还对比了KLJN与量子密钥分发（QKD）在安全基础、安全水平和抗攻击能力方面的异同，并探讨了实际应用中的参数选择、防御机制及未来发展方向，展示了KLJN在金融、军事和物联网等领域的重要应用潜力。
19、基于 KLJN 的发展、影响及循环器密钥交换系统分析
opencv7vision的博客
10-15 15
本文分析了基于KLJN协议的发展及其在不同频率与阻抗条件下的电缆特性，探讨了高阻抗和低阻抗模拟中存在的非物理参数与电容效应导致的安全隐患。同时，研究了循环器密钥交换系统的工作原理及其对中间人攻击的脆弱性，指出其因实际电路不准确性引发的信息泄漏问题。相比而言，原始KLJN系统基于物理噪声的随机性，具备更强的安全性。文章最后总结了各类场景的关键问题，并提出了设计安全通信系统的建议，强调应避免不现实参数、控制电缆长度或使用补偿装置，并优先选用抗攻击能力更强的KLJN方案。
4、安全通信与密钥交换：原理、技术与挑战
opencv7vision的博客
09-30 15
本文深入探讨了安全通信与密钥交换的基本原理、技术方案及面临的挑战。重点分析了量子密钥分发（QKD）和KLJN密钥交换两种无条件安全技术，比较了它们的安全基础、实际应用与优缺点。文章还介绍了安全通信的四种类型、密钥相关攻击方式以及应对策略，并展望了未来安全通信技术向集成化、智能化和标准化发展的趋势，为信息安全领域的研究与实践提供了全面参考。
13、KLJN网络的诞生与应用：从理论到实践的探索
opencv7vision的博客
10-09 17
KLJN（Kirchhoff-loop-Johnson(-like)-noise）是一种基于经典物理原理的新兴安全通信方案，利用热噪声和电路定律实现无条件安全的信息传输。本文深入探讨了KLJN的诞生背景、工作原理、安全性机制及其在实际网络中的应用，介绍了增强型KLJN通信器与KLJN网络的构建方式，支持高速密钥生成与跨节点比特克隆。尽管面临资金支持不足、非理想因素影响和市场接受度低等挑战，KLJN凭借低成本、高安全性及与现有技术融合的潜力，在政府、金融、物联网等领域展现出广阔前景。文章还对比了KLJN与量子
21、基尔霍夫 - 约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换的误差分析与优化
opencv7vision的博客
10-17 12
本文对基尔霍夫-约翰逊噪声（KLJN）安全密钥交换系统在电流测量模式下的比特错误进行了深入分析，探讨了11 > 01/10和00 > 01/10类型错误的概率计算方法，并提出了结合电压与电流测量的组合误差缓解策略。通过理论分析与实验验证，该方法可将错误概率降低至10⁻¹²甚至更低，显著提升系统可靠性。KLJN系统基于物理定律实现无条件安全，具有广泛的应用前景，包括硬件密钥、智能电网和计算机安全等。未来研究方向包括进一步优化系统性能并拓展其在物联网、云计算等新兴领域的应用。
【博士论文复现】【阻抗建模、验证扫频法】光伏并网逆变器扫频与稳定性分析(包含锁相环电流环)（Simulink仿真实现）
最新发布
11-25
【博士论文复现】【阻抗建模、验证扫频法】光伏并网逆变器扫频与稳定性分析(包含锁相环电流环)（Simulink仿真实现）内容概要：本文档是一份关于“光伏并网逆变器扫频与稳定性分析”的Simulink仿真实现资源，重点复现博士论文中的阻抗建模与扫频法验证过程，涵盖锁相环和电流环等关键控制环节。通过构建详细的逆变器模型，采用小信号扰动方法进行频域扫描，获取系统输出阻抗特性，并结合奈奎斯特稳定判据分析并网系统的稳定性，帮助深入理解光伏发电系统在弱电网条件下的动态行为与失稳机理。; 适合人群：具备电力电子、自动控制理论基础，熟悉Simulink仿真环境，从事新能源发电、微电网或电力系统稳定性研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标：①掌握光伏并网逆变器的阻抗建模方法；②学习基于扫频法的系统稳定性分析流程；③复现高水平学术论文中的关键技术环节，支撑科研项目或学位论文工作；④为实际工程中并网逆变器的稳定性问题提供仿真分析手段。; 阅读建议：建议读者结合相关理论教材与原始论文，逐步运行并调试提供的Simulink模型，重点关注锁相环与电流控制器参数对系统阻抗特性的影响，通过改变电网强度等条件观察系统稳定性变化，深化对阻抗分析法的理解与应用能力。
STM32F103C8T6驱动ILI9341 2.8寸TFT LCD液晶显示资源文件
11-25
本资源文件包含了使用STM32F103C8T6微控制器驱动ILI9341 2.8寸TFT LCD液晶显示模块的相关代码和配置文件。该项目的硬件电路采用模块化设计，STM32微控制器为某宝购买的最小系统板，液晶模块为某宝购买的自带ILI9341驱动的板。由于STM32F103C8T6为48脚芯片，不具备FSMC（灵活静态存储控制器）功能，因此采用了模拟方式进行16位显示（使用A端口0~15）。 功能特点 硬件模块化设计：采用模块化硬件电路搭建，方便扩展和维护。 模拟16位显示：由于STM32F103C8T6不具备FSMC功能，采用模拟方式进行16位显示。 ILI9341驱动：液晶模块自带ILI9341驱动，简化了驱动程序的开发。 注意事项 触屏输入暂未实现：目前资源文件中暂未包含触屏输入的实现代码，如有需要，请自行开发或参考相关资料。 硬件兼容性：请确保所使用的STM32F103C8T6最小系统板和ILI9341液晶模块与本资源文件中的配置兼容。 使用说明 下载资源文件：下载并解压本资源文件。 导入工程：将解压后的工程文件导入到你的开发环境中（如Keil、IAR等）。 配置硬件：根据你的硬件配置，调整代码中的引脚定义和相关参数。 编译与下载：编译工程并下载到STM32F103C8T6微控制器中。 测试与调试：运行程序，测试液晶显示功能，并根据需要进行调试和优化。
SGLang核心技术详解[项目源码]
11-25
SGLang是一个高性能的LLM服务框架，通过多项先进技术显著提升推理性能。其核心技术包括：1. RadixAttention前缀缓存机制，利用基数树共享相同前缀的KV Cache，提高内存效率和计算复用；2. 跳跃式约束解码，通过小模型预测和大模型验证，实现2-3倍的生成速度提升；3. 连续批处理技术，动态管理请求批次，最大化硬件利用率；4. 分页注意力机制，解决内存碎片化问题；5. 张量并行策略优化计算效率；6. FlashInfer内核优化Attention计算；7. 分块预填充技术处理长序列；8. 多种量化技术（INT4/FP8/AWQ/GPTQ）降低内存需求。这些技术的综合应用使SGLang在推理延迟、吞吐量、内存使用和长序列支持等方面实现显著提升，为企业级大规模部署提供强大支持。
FPGA组合逻辑建模[项目源码]
11-25
本文详细介绍了FPGA中组合逻辑电路的三种建模方式：Verilog HDL门级建模、数据流建模和行为级建模。门级建模通过逻辑门实例化描述电路，包括多输入门、多输出门和三态门的使用方法。数据流建模使用assign语句对输出信号进行连续赋值，适用于wire类型信号。行为级建模则从外部行为角度描述电路功能，主要使用always语句结合条件语句、多路分支语句和循环语句实现。文章通过二选一数据选择器的实例展示了三种建模方式的具体实现，并比较了它们的优缺点。
基于FPGA的二维卷积识别系统实现与完整项目资料
11-25
项目名称：基于可编程门阵列的二维卷积运算识别系统 本项目完整呈现了运用现场可编程门阵列技术实现二维卷积识别功能的完整解决方案。系统包含经过验证的硬件设计源码、详尽的技术说明文件、完整实验数据集及深度分析报告。 项目技术特色： 1. 本设计已通过学术导师专业审核，在结题答辩环节获得95分的优异评价 2. 所有硬件描述语言代码均通过功能仿真与板级测试，各项识别功能运行稳定可靠 3. 系统架构采用并行处理机制，通过流水线设计显著提升卷积运算效率 4. 提供完整的项目开发文档，包括设计规范、测试方案和性能分析报告 适用对象： 本资源特别适合电子工程、计算机科学、智能系统、信息处理、自动控制及相关专业领域的在校师生、科研人员及工程技术人员参考使用。既可作为数字电路课程设计、毕业设计的优质案例，也可作为FPGA开发入门到精通的实践教材。具备一定数字电路基础的开发者可基于现有架构进行功能扩展和性能优化，直接应用于科研项目或工程实践。 技术文档包含完整的系统设计思路、接口定义方案、时序分析数据和资源利用率报告，为学习者提供从理论到实践的完整技术路径。 资源来源于网络分享，仅用于学习交流使用，请勿用于商业，如有侵权请联系我删除！
HTML5 Plus图片上传[项目源码]
11-25
本文介绍了如何使用HBuilder、HTML5 Plus和MUI框架实现手机APP拍照或从相册选择图片上传的功能。通过HTML5 Plus的Camera、Gallery、IO、Storage和Uploader模块，开发者可以轻松管理设备的摄像头、系统相册、本地文件系统、应用数据存储以及网络上传任务。Camera模块用于拍照和摄像操作，Gallery模块支持从相册中选择图片或视频文件，IO模块用于文件系统的目录浏览和文件读写，Storage模块用于应用本地数据的保存和读取，而Uploader模块则用于将文件从本地上传到服务器。文章还提供了单张和多张图片上传的demo下载地址，以及后台Java代码的下载链接，方便开发者快速实现相关功能。
2机5节点系统潮流仿真模型（Simulink仿真实现）
11-25
2机5节点系统潮流仿真模型（Simulink仿真实现）内容概要：本文档主要介绍了一个基于Simulink的2机5节点电力系统潮流仿真模型，旨在通过仿真手段对电力系统中的潮流分布进行分析与研究。该模型可用于教学演示或科研实践，帮助理解复杂电力网络中功率流动的基本规律。文中可能涉及潮流计算的核心方法，如牛顿-拉夫逊法（牛拉法）和PQ分解法，并结合Simulink工具实现系统建模与仿真分析，便于用户直观掌握电力系统稳态运行特性。; 适合人群：具备电力系统基础知识的高校学生、研究人员及从事电力工程相关工作的技术人员。; 使用场景及目标：①用于电力系统课程的教学辅助，加深对潮流计算原理的理解；②作为科研项目的仿真基础，支持对多节点电网运行状态的分析与优化；③帮助开发者掌握Simulink在电力系统建模中的应用技巧。; 阅读建议：建议读者结合文档中的模型结构与仿真结果，自行搭建Simulink模型以加深理解，同时可参考提供的网盘资源获取完整代码与模型文件，便于调试与扩展功能。
基于Python和Django框架开发的智能在线教育平台-包含课程管理-学生注册-视频播放-在线测试-实时聊天-作业提交-成绩统计-教师管理-学习进度跟踪-个性化推荐-数据可视化-.zip
11-25
基于Python和Django框架开发的智能在线教育平台_包含课程管理_学生注册_视频播放_在线测试_实时聊天_作业提交_成绩统计_教师管理_学习进度跟踪_个性化推荐_数据可视化_.zip上传一个【汇编语言】VIP资源
Java历史版本下载指南[项目源码]
11-25
本文详细介绍了如何从Oracle官网下载Java SE JDK1.8.1及其他历史版本的方法。首先通过百度搜索Java进入Oracle官网，然后进入下载界面选择最新版本或历史版本。对于历史版本下载，游客需免费注册后才能进行。最后勾选“Accept License Agressment”即可下载对应版本。文章还提到了一些常见问题，如路径不对、下载需要积分等，并提供了解决方案。
如何安装使用jdk
03-15
为了让系统能够识别到 JDK 并允许全局调用 Java 命令，需设置环境变量 PATH 和 JAVA_HOME： - 设置 `JAVA_HOME` 变量指向 JDK 的安装目录。 - 将 `%JAVA_HOME%\bin` 添加至系统 PATH 中以便执行 Java 工具命令。 ##...
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