量子密钥分配（Quantum Key Distribution,QKD）能够实现合法通信双方的异地安全密钥共享,然而传统QKD协议无法突破无量子中继器条件下QKD的“安全密钥率—传输距离”界限,一定程度上限制了QKD技术的大规模应用。相比于传统QKD协议,双场QKD（Twin-Field QKD,TF-QKD）协议基于单光子干涉的特性,将QKD协议的安全密钥率与传输距离的关系从之前的线性关系提升至平方根关系,从而成功突破了无量子中继器条件下QKD的基础性“安全密钥率—传输距离”界限,将点对点QKD的传输距离大幅提升。目前TF-QKD在理论和实验研究上都取得了重要的进展,展现了广阔的应用前景。实际安全性分析对QKD的发展应用至关重要,本文围绕有限长密钥、非对称信道和光强涨落等实际因素对TF-QKD协议实际安全性的影响展开研究,主要工作如下:1、对称信道下诱骗态TF-QKD的有限长安全性分析。有限长密钥条件下的安全性分析是QKD实际安全性分析中需要研究的重要问题之一。本文基于可组合安全性分析方法,给出了有限长密钥条件下诱骗态TF-QKD的安全密钥长度公式,基于Hoeffding不等式、Multiplicative-Chernoff界和Improved-Chernoff界等统计涨落刻画方法分析了成功探测事件数目的统计涨落,在此基础上进一步给出了有限长密钥条件下的双诱骗态及三诱骗态TFQKD的相位误码率上界,并基于相位误码率上界给出了有限长密钥条件下TF-QKD的安全密钥率公式。基于对称信道损耗模型,对有限长密钥条件下诱骗态TF-QKD的安全密钥率进行了数值模拟,分析了不同统计涨落刻画方法、不同暗计数率以及不同诱骗态方案下TF-QKD协议的性能,模拟结果显示:有限长密钥条件下,诱骗态TF-QKD的安全传输距离明显缩短、安全密钥率明显降低;在实际TF-QKD系统中采用三诱骗态方案可以得到更高的安全密钥率和更远的安全传输距离。2、非对称信道下诱骗态TF-QKD的有限长安全性分析。在实际TF-QKD系统中,通信双方到中间节点之间的信道距离往往是不相等的,即是非对称的,因此研究非对称信道下诱骗态TF-QKD的安全性具有重要的现实意义。本文基于非对称的信道损耗特性以及通信双方采用的不同光强设置策略,刻画了非对称信道下诱骗态TF-QKD的成功探测事件数目的统计涨落,在此基础上给出了诱骗态TF-QKD在不同光强设置下的相位误码率上界和非对称信道及有限长密钥条件下的安全密钥率公式,并基于非对称信道损耗模型,对诱骗态TF-QKD的安全密钥率进行了数值模拟。模拟结果显示:非对称信道下,对通信双方的信号态光强进行优化,可以获得更高的安全密钥率和更远的安全传输距离;在非对称信道和有限长密钥条件下,诱骗态TF-QKD的实际性能会明显下降。分析结果可以为诱骗态TFQKD的实际应用提供重要理论指导。3、光强涨落条件下诱骗态TF-QKD的有限长安全性分析。由于实际光源的不稳定性导致的光强涨落现象,可能会使探测事件之间产生关联。针对对称信道和非对称信道下诱骗态TF-QKD在光强涨落和统计涨落同时存在时的实际安全性,本文基于Azuma不等式刻画了关联事件条件下成功探测事件数目的统计涨落,分别给出了对称信道和非对称信道下诱骗态TF-QKD的相位误码率上界和安全密钥率公式,并通过数值模拟分析了光强涨落对诱骗态TF-QKD实际安全性的影响。模拟结果显示:无论信道对称还是非对称,光强涨落和统计涨落同时存在时诱骗态TF-QKD的安全传输距离都会明显缩短;考虑光强涨落因素,有限长密钥条件会更加明显地削弱诱骗态TF-QKD的性能。