為了解決當(dāng)前密鑰分配方法躲避探測(cè)器攻擊性差、安全傳輸距離不理想等問題,提出基于單光子源技術(shù)的光通信密鑰分配方法。通過分析單光子源雙模態(tài)特性,架構(gòu)Alice與Bob探測(cè)器光子信道結(jié)構(gòu);根據(jù)計(jì)數(shù)率與誤碼率,得到單光子源量子比特誤碼率;基于Alice門限探測(cè)器的分析和數(shù)據(jù)調(diào)度策略,對(duì)初始密鑰進(jìn)行校正處理,并獲取密鑰生成速率;采用二進(jìn)制香農(nóng)熵函數(shù),完成實(shí)際光通信密鑰分配時(shí)密鑰產(chǎn)生速率估算;依據(jù)安全密鑰概率不等式,分別對(duì)增益與誤碼率進(jìn)行改寫,利用其上下限估算公式,求解相應(yīng)數(shù)值,經(jīng)過第三方參數(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)探測(cè)器距離優(yōu)化,最終完成密鑰分配任務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:方法具有較好的傳輸損耗承載力,密鑰分配準(zhǔn)確率最高可達(dá)96%,且安全傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)500 km,具有一定實(shí)際意義。 

【文章來源】：激光雜志. 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

單光子源技術(shù)工作原理示意圖

為了驗(yàn)證本文方法的可靠性，實(shí)驗(yàn)分析了3種方法密鑰生成效率與安全傳輸距離之間關(guān)系。隨著密鑰生成率的改變，安全傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，表明安全性能越好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示:分析圖2可以看出，隨著密鑰生成率的改變，采用本文方法的安全傳輸距離較遠(yuǎn)，而其他2種方法的安全傳輸距離低于本文方法，驗(yàn)證了本文方法的有效性。

為了驗(yàn)證本文方法的綜合有效性，實(shí)驗(yàn)分析了3種方法在進(jìn)行密鑰分配過程中能量的損耗。其中，損耗的能量與實(shí)際損耗越吻合，證明方法更具優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示:分析圖3可以可以看出，采用3種方法進(jìn)行光通信密鑰分配時(shí)，在相同信噪比環(huán)境下，3種方法的能量損耗存在一定差距。其中，文獻(xiàn)[3]方法的能量損耗始終高于實(shí)際能量損耗，文獻(xiàn)[4]方法的能量損耗在信噪比為-1 d B、3 d B、4 d B以及6.5 d B時(shí)的能量損耗低于實(shí)際能量損耗，但在整個(gè)分配過程中整體能量損耗高于實(shí)際值;方法的能量損耗走勢(shì)始終與實(shí)際損耗值保持高度吻合。這是由于方法根據(jù)GLLP理念解析各集合，將所有集合密鑰產(chǎn)生速率的總和構(gòu)成總體密鑰產(chǎn)生速率，進(jìn)而改善了分配過程能量的損耗。


本文編號(hào)：2913760