在当前的信息社会，信息的安全日益重要，因而密码学成为目前通信领域的重要课题。经典的密码学是当前的信息安全领域的核心技术，也取得了巨大的成功，然而，随着计算机技术的飞速提高，尤其是量子计算机的提出，以计算的复杂度为基础的经典密码学的安全性也受到了很大的威胁。面对经典通信的众多问题，量子密码学应运而生。量子密码学作为量子力学和密码学相结合的产物，其无条件安全性是由海森堡不确定关系和未知量子态不可克隆原理来保证，引起了众多研究者的兴趣，并成为了一个活跃的研究领域。量子密钥分发是量子密码学的一个重要的研究内容，是当前研究的热点，经过了近30年的发展，已从理论研究走向了实用化。虽然各项关键技术仍有诸多问题，但是已有成型的产品在出售，在这样的工程实现的关键时期，量子密钥分发系统的实际安全性逐渐被提上日程。　　论文主要围绕量子密钥分发系统的实际安全性进行了深入、系统的研究，重点研究了基于单光子探测器的实际安全性问题，尤其针对致盲攻击的原理提出了相应的防御方案。目前，针对QKD系统的实际器件的攻击方案可以大致做如下的划分：针对单光子源的有光子数分束攻击、利用非可信光源进行的攻击；针对编/解码单元及信道的攻击方案有被动法拉第镜攻击、相位重映射攻击、大脉冲攻击；针对探测器的有致盲攻击、时移攻击、伪态攻击；以及不直接操纵量子态的边信道攻击。致盲攻击是目前唯一能够利用现有技术成功攻击商用量子保密通信系统的方法，其原理是利用强激光使探测器从盖革模式转换成线性模式而对单光子不敏感(被致盲)，然后通过合适功率的触发脉冲控制Bob端单光子探测器的响应。为了发现致盲攻击，很多小组提出了防御方案。我们针对致盲攻击也提出了两种有效的防御方案。　　本学位论文的主要工作包括：　　1.提出了一种针对致盲攻击的基于不等臂耦合器构成的光学解码单元的防御方案：具体做法在Bob端引入不等臂耦合器，使探测器不能同时被致盲，耦合器的两个输出端对应一模一样的设备(Bob1和Bob2)，可以通过详细的数据计算得出，我们提出的新系统可以及时的发现致盲攻击。之后，我们对这个方案的进行了详细的讨论，对其分束比、统计特性、超线性分析等尽量给出了定量的结果，同时还提出了此方案的延伸方案。此方案在思想上不同于以往的防御策略，目前其他的防御方案主要针对的是如何改进APD这个器件或者检测探测器参数的变化，而我们的方案的出发点是通过改进整个系统的光学结构来防范致盲攻击。　　2.提出了一种在门控脉冲之间进行光功率采样检测的致盲攻击的防御方案：具体做法是在Bob端之前，通过光开关将信号截取出去，截取的时间应该处在门与门之间。如果没有致盲攻击，探测不到光功率，如果有致盲攻击，则可以探测到光功率，对Alice和Bob发出警告。此方案的优点在于结构简单，易于实现。