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中國科大提出并實(shí)現(xiàn)誤差容忍高安全量子密鑰分發(fā) 信息安全是當(dāng)今時代的重要主題，量子密鑰分發(fā)技術(shù)以量子物理原理為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)理論上無條件安全的密鑰分發(fā)。然而，這種理論安全性需要兩個重要的假設(shè)，即用戶擁有符合理論模型描述的理想設(shè)備，以及竊聽者不能侵入系統(tǒng)的探測端和源端。測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)可以免疫所有針對探測端的潛在攻擊行為，是新一代量子密鑰分發(fā)技術(shù)的典型協(xié)議。然而，其依然保留了對源端的諸多安全性假設(shè)，例如量子態(tài)調(diào)制中的誤差和噪聲就會違背這些安全性假設(shè)，不僅會顯著降低量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的性能，還會給潛在竊聽者帶去可趁之機(jī)。在復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境中，用戶不得不耗費(fèi)大量的資源以監(jiān)控和校準(zhǔn)源端，不僅會降低協(xié)議執(zhí)行的效率，也可能帶來潛在的安全問題。 為推進(jìn)新一代量子密鑰分發(fā)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，韓正甫團(tuán)隊(duì)通過將源端常見的非理想特性納入安全性證明框架中，提出了兼具高穩(wěn)定性和高安全性的測量設(shè)備無關(guān)協(xié)議——誤差容忍測量設(shè)備無關(guān)協(xié)議。該協(xié)議在免除了對探測端所有安全假設(shè)的同時，還免除了源端的“單光子態(tài)不可區(qū)分假設(shè)”和“純態(tài)假設(shè)”。由于免除了這兩條假設(shè)，測量設(shè)備無關(guān)協(xié)議對量子態(tài)調(diào)制中的信號畸變和噪聲具有極強(qiáng)的容忍能力。經(jīng)過嚴(yán)格的安全性分析，該團(tuán)隊(duì)證明了這些源端設(shè)備的非理想特性不會破壞測量設(shè)備無關(guān)協(xié)議的安全性，也不會降低系統(tǒng)的安全密鑰生成速率，因此誤差容忍協(xié)議兼具高安全和高穩(wěn)定兩大特性。 |
