随着量子时代的到来,人们将越来越多的目光投向了量子信息领域,众多的量子技术及应用被人们所日渐熟知,其中量子密钥分发(Quantum Key Distribution)和量子计算(Quantum computing)在近些年取得了尤为巨大的成就。量子计算对现下流行的密码学体系带来了巨大的冲击,而量子密钥分发同样基于量子的机理,其无条件安全的特性可以防御量子计算的攻击,成为保护量子时代信息安全的关键手段。当前的量子密钥分发主要分为离散变量量子密钥分发(DVQKD)和连续变量量子密钥分发(CVQKD),相对来说连续变量量子密钥分发具有更高的安全码率,与传统光网络更好的兼容性以及易于实际实现的特点,近年来得到了飞速的发展。目前作为CVQKD中的主流协议,高斯调制相干态连续变量量子密钥分发协议(GMCS CVQKD)在理论和实验上都已经相当成熟了,理论上其任意攻击下的无条件安全性得到了完备的证明,实验上亦取得了超过150km的远距离密钥分发。然而其传输距离相较DVQKD来说仍然较短,系统的关键算法也存在着一些有待完善的余地。本文主要围绕GMCS CVQKD方案展开研究,完成了以下几个方面的工作内容:1.提出了一种基于无噪放大器(Noiseless linear amplifier,NLA)增强的CVQKD协议的安全性分析方法。由于CVQKD传输距离相对较短,使用NLA提升CVQKD协议的传输性能,增强其传输距离是CVQKD进一步发展的重要手段。在分析基于NLA的CVQKD协议的安全性问题的时候,我们通常是采用信道等效的方法,然而该方法忽视了NLA对于通信双方纠缠度的影响,并且计算较为繁杂。本文基于EB等效模型对该问题进行了详细的分析,补充了之前的信道等效方法,并简化了其计算过程。2.提出了一种基于监控的CVQKD系统的实时参数评估方法。在CVQKD系统的实际实现中,使用传统的参数评估方法无法准确的估计出信道的透过率,因为发送方所调制的数值和接收方所测量的到的量无法统一在一个标准单位下,收发过程中不可避免的会引入线性衰减或放大行为。本文所提方案通过在发送方和接收方对本振光进行分光监控来估计信道的透过率,同时提出了该情形下信道过噪声的估计方法。本文所提方法避免了信道透过率的估不准的问题,同时对于过噪声的估计不需要额外公开通信双发所持有的密钥串,提高了信道的利用率。3.基于CVQKD协议中的参数评估方法,分析了其实际实现中所存在的缺陷与不足,并提出了一种针对于CVQKD协议中信道评估算法的拒绝服务攻击。该攻击通过窃听者Eve对信道的轻微扰动实现,由于信道估计算法的脆弱性,Eve以特定方式对信道的极小的改变会使得通信双方极大的低估安全通信距离,并不得不中止通信过程。在Eve使信道透过率以3%的概率变为0的情况下,用传统的信道估计方法估计所得的安全通信距离即降低为0。该攻击的效果类似于DVQKD中的致盲攻击和经典通信中的拒绝服务攻击并且极易实现。同时基于该攻击,本文简要提出了一种利用后选择实现的防御方法。