量子纠缠与测量噪声：一种卫星节点认证的新方法
量子物理
2025-01-14 v1 密码学与安全
摘要
在本文中，我们介绍了一种基于量子纠缠和测量噪声分布的新型卫星节点认证方案。我们的方法利用每颗卫星量子光通信系统表现出的独特噪声特性来创建独特的“量子噪声指纹”。该指纹用于卫星星座内的节点认证，为传统密码学方法提供了量子安全的替代方案。所提出的方案包括一个训练阶段，其中每颗卫星与其邻居进行训练以编译噪声分布，以及一个在线认证阶段，其中这些分布用于实时认证。我们的方法通过利用量子力学的基本性质和量子系统中不可避免的不完善性，解决了在太空中实施基于密码学的方案所固有的挑战，例如密钥管理和分发。这种方法增强了卫星通信网络的安全性和可靠性，为卫星星座中的认证挑战提供了稳健的解决方案。我们使用IBM System One量子计算机验证并测试了该方法的几个假设。
引用
@article{arxiv.2501.06319,
title = {Quantum Entanglement and Measurement Noise: A Novel Approach to Satellite Node Authentication},
author = {Pooria Madani and Carolyn McGregor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.06319},
year = {2025}
}