量子密码学是基于量子力学原理的,具有无条件安全的新型密码体制。其起源及核心技术是量子密钥分配协议,致力于解决无条件安全密钥分发问题,与一次一密相结合实现无条件安全密码通信。在具备量子力学、量子线路模型及信息论知识基础上,全面了解量子密钥分配协议的研究现状,针对BB84量子密钥分配协议进行深入研究。首先,理论分析BB84协议原理与流程,后处理技术以及可能的攻击方法。然后,基于QCircuit软件对BB84协议及截取/重发攻击方法进行量子线路模型仿真,并结合信息论知识,构造协议可靠性和有效互信息量的量化分析线路模型,定量分析不同攻击模型与噪声信道模型下BB84协议的有效性及安全性。实验分析结果表明:在非理想环境下,BB84协议不进行有效的协商纠错和保密增强,通信双方无法得到一致的安全的共享密钥。因此,进一步仿真分析协商纠错和保密增强后处理协议,在QuCrypto基础上开发仿真软件,初步实现BB84协议结合Cascade协商纠错和Toeplitz矩阵universal2 class H3保密增强的无条件完全密码通信系统的仿真测试,并依据实验结果分析后处理协议在不同误码率下的影响。