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中科大首次实现侧信道无关的量子密钥分发实验

发布时间:2022-05-21 10:52:33 来源:华体会体育最新登录 作者:华体会官方老入口

  QKD基于量子力学基本原理,理论上可以为远程用户提供无条件安全的密钥交换。然而,实验实现和理论之间存在很大差距。在实际QKD系统中,由于现实器件并不完美,窃听者可以利用编码维度以外的侧信道,如光子频谱、发射时间、传播方向、空间角动量等来窃取密钥,这给现实QKD系统留下了潜在安全性漏洞。2012年,测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)协议的提出将QKD系统探测端的安全性漏洞完全关闭,但从源端出射的光子仍然可能遭受侧信道攻击,从而降低现实系统的安全性。

  2019年,济南量子技术研究院王向斌教授在其提出的“发送”或“不发送”双场量子密钥分发协议基础上,通过将无侧信道安全性漏洞的理想光源映射到现实的不完美光源上,提出了一种侧信道无关的QKD协议,该协议不仅可以抵御任何针对QKD系统源端出射光子的侧信道攻击,还继承了MDI-QKD协议免疫任何针对探测端攻击的特点,具有高安全性等级。

  研究成果表明,利用现有商用产品和成熟技术,可以在现实QKD系统中实现同时免疫任何针对源端出射光子和探测端的侧信道攻击。此外,团队分析了在提高实验系统性能条件下,该方案可以进行超过170公里的侧信道无关量子密钥分发。

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