在传统密码学中,无论是对称密码体制还是非对称密码体制,其安全性都是依赖于数学上的复杂难解问题。如果破解该密码系统所需要的计算资源远远超过当前计算机的所拥有的计算资源时,可以认为该密码系统具有计算安全性。但是随着量子技术的发展,量子计算机的问世逐渐成为可能,同时基于量子计算机的各种高效量子算法也将实现,传统密码学中基于计算复杂度的加密算法在量子计算机与量子算法面前没有安全性可言。“一次一密”密码体制是目前唯一被证实可以保证绝对安全的经典密码体制,但是“一次一密”密码体制要求通信双方必须交换足够长且具有真随机性的密钥信息,传统的密钥分发方法无法满足以上两点。面对量子计算机的威胁,我们迫切需要一种不依赖于计算安全性的密码系统,量子保密通信正是在这种情况下诞生的。量子密钥分发技术可以实现大量随机密钥在通信双方之间分发,其安全性是依赖于量子物理的基本原理,故其拥有理论上的无条件安全性。将量子密钥分发技术与“一次一密”密码系统相结合,便可以实现无条件安全的量子保密通信,但在量子密钥分发技术的实际应用中,由于设备的非完美性等因素,其安全性将受到影响。本文首先介绍了量子密钥分发的研究现状与基础理论,然后对量子密钥分发技术做了如下几方面的研究:(1)BB84协议中若存在窃听者实施攻击,便会引起误码率的显著变化,当误码率超过某一阈值时便可认为存在攻击行为。但实际中误码率与理论值存在偏差,仅按理论阈值来判断是否存在窃听者将会引起安全性问题。对此,我们分析了BB84协议与诱骗态BB84协议对于侦测截取-重发攻击与光子数分离攻击的理论标准,结合实际中存在的统计涨落问题,提出了两种协议在实际应用中对于攻击的侦测方法,并结合相关数据进行计算。(2)理想量子密钥分发系统要求系统中每一个组件都是无条件安全的,这便要求量子密钥分发系统的身份认证协议也是无条件安全的。量子密钥分发所产生的密钥具有真随机性,将具有真随机性的密钥与哈希函数相结合,便可以实现无条件安全的身份认证协议。我们将基于Toeplitz矩阵的身份认证算法与传统Kerberos协议相结合,提出基于量子密钥的Kerberos协议,且说明其具有理论上的无条件安全性。