基于B92协议的量子保密通信的仿真

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随着全球信息化进程的不断发展,人类在享用通信技术发展带来的成果的同时,也在为如何保证重要信息的安全而煞费苦心。  经典密码体制的发展为某一个时代的信息保护作出了贡献,但是随着人类计算能力的不断提高,原本认为安全的密码体制变得越发脆弱,尤其是量子并行算法的提出,使得传统密码体制的发展遇到了更大的阻力。  量子密码是量子力学与密码学相结合的产物,由于其独特的属性:测不准性和不可克隆性,使得攻击者在对量子密码系统中的载体进行窃听时,都会对量子态引入干扰,从而被合法通信者所发现,因此也就保证了量子密码的无条件安全性。  文章首先从量子保密通信的基本原理及量子力学基础出发,介绍第一个量子密钥分发协议:BB84协议,在此基础上引出本文的重点:B92协议,通过对B92协议的分析,针对其存在的密钥分发效率低的问题,采用改进方案:带陷阱的B92协议,通过对原协议及改进后协议的仿真,验证了B92改进方案的可行性。  其次,基于B92协议设计了量子密钥分发演示程序,在计算机上对量子密钥的分发进行模拟。为了使获得的密钥能够很好的发挥作用,在对比几种经典密码体制的基础上,文章选择椭圆曲线密码体制作为密钥应用的平台。  最后在分析椭圆曲线密码相关算法的基础上,针对随机产生椭圆曲线效率低的问题,选择采用美国国家技术标准委员会(NIST)推荐的标准曲线作为加密程序的基础,依据相关算法,设计了椭圆曲线加密程序,实现了对信息的加解密,文章给出了部分实例,以验证加密程序的性能,并对加密程序的安全性进行了分析。
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