无中继端到端量子密钥分发网络的距离-安全性权衡
量子物理
2026-03-30 v4 密码学与安全
摘要
量子密钥分发（QKD）提供可被证明的、信息论安全的密钥交换，但在无量子中继器的长距离场景中，常用受信节点（TNs）但会引入严重的安全风险。我们提出一种用于 QKD 网络的冗余密钥管理方法，将 Twin Field QKD（TF-QKD）或测量设备独立 QKD（MDI-QKD）与一种新颖的密钥路由方案结合，以消除对真正受信 TNs 的需求。量子测量完全在网络内部完成，最小化终端用户的硬件需求。多个 QKD 链接连接中间节点，以至于成功的攻击需要多个对抗性节点的联合合谋，从而显著提高了相对于传统 TN 模型的安全性。本文中，我们讨论了安全性、密钥速率和支持距离之间的权衡。我们的分析表明，改进的冗余密钥管理系统可能在保持高安全标准的同时，实现数千公里的真正端到端连接。
引用
@article{arxiv.2411.17547,
title = {Distance-Security Tradeoffs for Repeaterless End-to-End QKD Networks},
author = {Sumit Chaudhary and Davide Li Calsi and JinHyeock Choi and Marc Geitz and Janis Nötzel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17547},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 4 Figures, 1 Table