發(fā)布時間：2020-12-13 02:55

　　為了解決當前密鑰分配方法躲避探測器攻擊性差、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Alice與Bob探測器光子信道結構;根據(jù)計數(shù)率與誤碼率,得到單光子源量子比特誤碼率;基于Alice門限探測器的分析和數(shù)據(jù)調度策略,對初始密鑰進行校正處理,并獲取密鑰生成速率;采用二進制香農熵函數(shù),完成實際光通信密鑰分配時密鑰產生速率估算;依據(jù)安全密鑰概率不等式,分別對增益與誤碼率進行改寫,利用其上下限估算公式,求解相應數(shù)值,經過第三方參數(shù)指標實現(xiàn)探測器距離優(yōu)化,最終完成密鑰分配任務。實驗結果表明:方法具有較好的傳輸損耗承載力,密鑰分配準確率最高可達96%,且安全傳輸距離最遠可達500 km,具有一定實際意義。 

【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】：

單光子源技術工作原理示意圖

為了驗證本文方法的可靠性，實驗分析了3種方法密鑰生成效率與安全傳輸距離之間關系。隨著密鑰生成率的改變，安全傳輸?shù)木嚯x越遠，表明安全性能越好。實驗結果如圖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，而其他2種方法的安全傳輸距離低于本文方法，驗證了本文方法的有效性。

為了驗證本文方法的綜合有效性，實驗分析了3種方法在進行密鑰分配過程中能量的損耗。其中，損耗的能量與實際損耗越吻合，證明方法更具優(yōu)勢。實驗結果如圖3所示:分析圖3可以可以看出，采用3種方法進行光通信密鑰分配時，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[3]方法的能量損耗始終高于實際能量損耗，文獻[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時的能量損耗低于實際能量損耗，但在整個分配過程中整體能量損耗高于實際值;方法的能量損耗走勢始終與實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，將所有集合密鑰產生速率的總和構成總體密鑰產生速率，進而改善了分配過程能量的損耗。


本文編號：2913760