针对基于双光源量子密钥分发的参考光束攻击的光学注入锁定
量子物理
2026-04-14 v2
摘要
双光源量子密钥分发 (TF-QKD) 已成为将量子通信扩展至国家规模的领先协议。该协议需要在远距离双方之间建立共享的相位和频率参考，这通常通过光学注入锁定 (OIL) 架构中的外部参考激光器来实现。本文分析了 OIL 基于 TF-QKD 系统中可能出现的侧信道，这些侧信道源于对不可信参考光束的各种自由度进行的恶意操控。我们实验性地演示了两种真实的攻击场景：对参考激光器的快速强度调制，以及嵌入利用常规监控技术无法检测的波长的额外信号。这些攻击允许潜在的窃听者确定性地增加源的平均光子数，或绕过混金态技术。为抵御这些漏洞，我们提出了实用且高度有效的补救措施，这些措施在不显著增加复杂度或性能下加强了 TF-QKD 系统的安全性。
引用
@article{arxiv.2508.21763,
title = {Reference-Beam Attacks against Twin-Field Quantum Key Distribution using Optical Injection Locking},
author = {Sergio Juárez and Alessandro Marcomini and Mikhail Petrov and Robert I. Woodward and Toby J. Dowling and R. Mark Stevenson and Marcos Curty and Davide Rusca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21763},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 9 figures