基于法布里-珀罗激光器模移键控混沌同步的 0.75 Gbit/s 高速经典密钥分发
光学
2021-09-14 v3 信号处理
摘要
高速物理密钥分发对于安全通信至关重要。本文提出并实验演示了一种高速密钥分发方案，该方案利用由一个超辐射发光二极管共同驱动的两个多纵模法布里-珀罗激光器之间的模移键控混沌同步。合法用户根据私有控制码动态选择一个纵模，以实现模移键控混沌同步。两个远程混沌光波形被量化以生成两串原始随机比特流，然后通过比较控制码，筛选出与混沌同步对应的比特作为共享密钥。在该方法中，过渡时间，即混沌同步恢复时间，由控制码的上升时间决定，而不是由激光器的过渡响应时间决定，因此密钥分发速率得到了极大提高。我们的实验在 160 公里光纤传输（带色散补偿）中实现了 0.75 Gbit/s 的密钥分发速率，误码率为 3.8*10-3。激光混沌的熵率评估为 16 Gbit/s，这决定了最终的密钥速率以及密钥生成比。因此，该方法为 Gbit/s 物理密钥分发铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2004.08586,
title = {0.75 Gbit/s high-speed classical key distribution with mode-shift keying chaos synchronization of Fabry-Perot lasers},
author = {Hua Gao and Anbang Wang and Longsheng Wang and Zhiwei Jia and Yuanyuan Guo and Zhensen Gao and Lianshan Yan and Yuwen Qin and Yuncai Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08586},
year = {2021}
}
备注
9 pages,5 figures