3、量子密钥分发与区块链在信息安全中的应用

量子密钥分发与区块链在信息安全中的应用

1. 引言

在当今通过众多网络实现日常连接的时代，隐私和加密至关重要。传统网络的常规加密方法易受各种攻击，且需要复杂的数学计算，而量子密钥分发（QKD）技术无需复杂计算，能提供量子网络安全保障。QKD主要用于定位网络窃听者，发送者和接收者通过创建的量子通道交换一对密钥。

QKD算法在调制方案、加密方法以及量子通道的形成方式上各不相同。最初的QKD系统DVQKD采用离散变量，并利用光偏振进行转换，后发展为BB84技术。在BB84算法中，由于量子比特有四种不同表示，使用单独的状态偏振对片段进行加密，加密算法中随机选择评估光强度的基础。通信双方会就基础达成一致，删除不同基础的片段，构建并验证密码的准确性，确保数据不丢失。BB84技术与B92技术类似，但BB84只有两个组件而非四个。

数据捕获是生成密钥的另一种方法。在单向连续变量QKD（CVQKD）技术中，消息主要从发送者传输到接收者；而在双向CVQKD方法中，接收者在收到信息后开始交互，发送者提供隐藏信号和接收到的信号。QKD用于在世界不同角落的两个节点之间发送安全密钥，比现有方法提供了更高的安全性。

在商业信息管理中，安全问题必须在任何IT操作完成之前得到保护，特别是监督控制和数据采集（SCADA）平台。SCADA方法用于在无线传感器网络（WSN）环境中收集监控信息并将指令传输给控制器。然而，这些技术大多不直接暴露于网络，而是与企业管理和技术平台相关，以及通过公共设备在生产商和承包商之间建立连接。SCADA平台的分离使其面临从环境中获取信号的风险，实施这些程序会导致新的数据安全漏洞，更难监管。例如，Stuxnet病毒利用不同技术绕过APCS网关。因此，SCADA安全协议的目