量子密码学方法：释放量子密钥协调协议在安全通信中的潜力
量子物理
2024-01-18 v1 密码学与安全
摘要
量子密码学是研究如何通过量子信道传递秘密通信的学科。最近，量子密钥分发 (QKD) 已被公认为量子密码学中最重要的突破。该过程使两个远距离方能够基于物理定律共享安全通信。BB84 协议开发于 1984 年，在 BB92、Ekert91、COW 和 SARG04 等协议中仍然是使用最广泛的。然而，具有不完美设备的 QKD 的实际安全性已被广泛讨论，并且有许多方法可以保证由 QKD 生成的密钥仍然提供无条件安全性。本文提出了一种新方法，允许用户在生成安全密钥的同时进行通信，并在无任何数据泄露的情况下保护传输。在这种方法中，发送方永远不会透露其基矢，因此接收方和入侵者都无法获知基本基矢的信息。此外，为了检测 Eve，还使用了多项式插值作为密钥验证技术。为了充分利用 IBM 量子计算机提供的量子计算能力，该协议使用 Qiskit 后端在 45 个量子比特上执行。本文讨论了误差百分比与 alpha（窃听强度）的关系图。结果表明，包含了不同类型的噪声，并确定了目标密钥比特的成功概率。此外，还解释了不同量子比特数量下去极化噪声下的成功概率。最后，即使施加的噪声增加到最大容量，实验中仍观察到 50% 的密钥生成成功概率。
引用
@article{arxiv.2401.08987,
title = {The Quantum Cryptography Approach: Unleashing the Potential of Quantum Key Reconciliation Protocol for Secure Communication},
author = {Neha Sharma and Vikas Saxena},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08987},
year = {2024}
}