特洛伊木马攻击威胁实用量子密码的安全性
量子物理
2014-12-16 v1
摘要
窃听者 Eve 可以通过从量子信道发送强光并分析背向反射光来探测量子密钥分发系统。我们提出并实验演示了一种实施此类特洛伊木马攻击的装置。我们以 ID~Quantique 公司的 Clavis2 量子密码系统为例进行了原理性验证，展示了该攻击的实际运行。仅需少量背向反射光子，Eve 就能以超过 90% 的概率识别出 Bob 的秘密基矢选择，从而在 Scarani-Ac\'in-Ribordy-Gisin 2004 协议中获知原始密钥比特。这显然会破坏密码系统的安全性。不幸的是，在 Clavis2 中，Eve 的强光脉冲会产生副作用，导致 Bob 的单光子探测器出现高水平的后脉冲，从而产生高量子比特误码率，有效地保护了该系统免受我们的攻击。然而，在配备具有较低噪声但符合实际特性的探测器的类 Clavis2 系统中，将存在一种导致密钥正向泄露的攻击策略。我们通过数值模拟证实了这一点。这种窃听装置和策略可以推广用于攻击大多数当前的 QKD 系统，尤其是那些缺乏适当防护措施的系统。我们还提出了防止此类攻击的对策。
引用
@article{arxiv.1406.5813,
title = {Trojan-horse attacks threaten the security of practical quantum cryptography},
author = {Nitin Jain and Elena Anisimova and Imran Khan and Vadim Makarov and Christoph Marquardt and Gerd Leuchs},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.5813},
year = {2014}
}
备注
22 pages including appendix and references, 6+2 figures