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随着因特网和电子商务的推广，信息交换的安全性日益重要。保证信息安全的最方便的办法是密码学。经典密码学分为公钥密码和私钥密码两大体系。私钥密码长期存在如何在通信双方直接安全地交换密码的难题。而公钥密码的安全性都是建立在计算复杂度的基础上，随着电子计算机技术的发展以及近些年来提出的量子计算机的概念，经典密码学受到了严重的挑战。量子密码是量子力学与密码学相结合的产物，它巧妙地解决了密码分配的难题。与任何经典密码不同，基于量子物理原理的量子密码已被证明是保密通信中密钥安全分配的有效手段，任何窃听者都无法窃听量子保密通信中的信息而不被发现。本文主要利用量子密钥的安全保证，将其应用于经典加密中，使得经典加密在以量子密钥为基础的条件下获得更安全的保证，主要成果及创新体现在以下几个方面：
1.首先介绍了量子密码的基本原理和目前常用的量子密钥分配协议BB84协议，利用量子密钥在分配过程中的无条件安全性并克服单光子制备困难的特殊性质，提出了一种扩张量子密钥库的可行性方案。
2.研究了如何将量子密钥的应用在数字签名中，并结合椭圆曲线加密算法在经典密码体制中的安全性高、计算量小等优势，提出了一种基于量子密钥和椭圆曲线的数字签名方案(Ouantum Elliptic Curve Digital SignatureAlgorithm。)，简称QECSA。
3.利用量子密钥对称的特性，以及DES加密算法在经典对称加密中加解密快速性，提出了一种基于量子密钥(quantum key)和DES(Data EncryptionStandard)的加密方法，简称OK-DES加密算法。
4.利用计算机模拟量子密钥分配中的物理器件及其量子基本物理特性，实现了基于QK-DES加密算法的IM(instant message)保密通信，可实现通信双方对文本、文件的保密通信。