11、KLJN密码系统的安全分析与发展历程

KLJN密码系统的安全分析与发展历程

1. KLJN密码系统的中间人攻击及防护

在通信安全领域，中间人攻击是一种常见且危险的威胁。对于KLJN（Kirchhoff Law and Johnson (-like) Noise）密码系统而言，也面临着这样的挑战。有一种中间人攻击方式，利用了具有相同瞬时电流幅值的双噪声电压发生器。在这种攻击场景下，双噪声电压发生器保证了通信两端瞬时电压幅值相等，这就使得通过比较电压幅值来进行防护的方法失效。

为了应对这种攻击，发送方和接收方可以通过公共信道比较瞬时电流幅值。由于发送方和接收方的噪声发生器要么参数不同，要么是同一随机过程的不同表示，它们的瞬时幅值是不同的。因此，两个回路中的电流幅值也不同，这样在窃听者提取任何一位信息之前，就能立即被发现。

KLJN密码系统结合公共信道进行电流比较，自然地对中间人攻击具有防护能力，并且在窃听者提取一位信息之前或过程中，有很高的概率被发现。此外，通过比较电压还能进一步增强安全性。

下面是一个简单的防护流程示意：

graph LR
    A[发送方和接收方] --> B[通过公共信道比较瞬时电流幅值]
    B --> C{电流幅值是否相同}
    C -- 否 --> D[未发现窃听者，通信继续]
    C -- 是 --> E[发现窃听者，停止通信并采取措施]

2. 申请NSF资助的经历

在KLJN密码系统的发展过程中，申请资助也是一个重要的环节。曾有作者在2005年9月底《科学》杂志关于KLJN的专题报道出来后