信息安全一直是信息化发展过程中非常重要的环节,近年来,量子通信因其无条件安全性受到了学界的广泛关注。量子通信的安全性由量子力学基本原理保障,如今在理论和实践方面都取得了丰硕的发展成果。量子密钥协商是量子通信的重要研究分之,目的是由多方合作协商出用于安全通信的密钥序列。在量子密钥协商中,每个参与者对最终密钥的贡献都是相等的。量子密钥协商有四大特性,正确性、安全性、保密性和公平性,量子密钥协商协议都必须尽力满足以上四大特性。现有的量子密钥协商协议按其节点的拓扑结构主要可以分为完全图形和环形两种。本文对两种类型的协议都进行了深入的研究,主要有以下三点贡献。第一,我们发现两类协议中都有一些代表性协议存在安全性漏洞。我们分别发现了针对完全图形和环形量子密钥协商协议的内部攻击方案,证实了不诚实参与者可以对这些协议进行攻击,达到操控诚实参与者密钥序列的目的,这对量子密钥协商的安全性理论造成了巨大威胁。第二,我们在指出现有的两种类型的量子密钥协商协议的安全性缺陷之后,分别创新性地提出了我们设计的改进版协议。我们改良的完全图形和环形量子密钥协商协议在保留了原协议优点的基础上重新设计了协议流程,使得新协议可以避免我们提出的安全性漏洞。第三,我们的协议与现有的协议相比在安全性、效率和可行性方面有很大优越性。首先,通过外部和内部两个方面的详细安全性分析,我们的协议具有绝对安全性。同时我们从多个角度分析了协议的效率,并将我们的协议与现有协议做了效率对比。最后我们为新协议设计了光学实验平台,我们的协议在现有技术条件下都是可以实现的。