Unconditionally secure commitment in position-based quantum cryptography
在文献中首次提出了一种新的基于位置验证和非局域量子关联的承诺方案。无条件安全性的唯一凭证是提交者的位置和生成的非本地相关性;接收者与提交者之间既没有任何预先共享的数据,也不需要可信和认证的量子/经典通道。在该方案中,只有当方案本身验证提交者的位置并在单轮中通过非局域量子关联验证她的承诺时,接收者才信任提交者。基于位置的承诺机制约束提交者在分配的时间内揭示有效的承诺,并保证除非提交者揭示,否则接收者将无法获得有关承诺的信息。该方案适用于比特和量子比特的承诺,并且对于提交者/接收者以及任何可能对破坏承诺感兴趣的第三方都是同样安全的。我们提出的方案是无条件安全的,特别是避免了Mayers和Lo-Chau攻击。
2014-10-30 quant-ph
In line with advances in recent years about realizing cryptographic functionalities in an information-theoretically secure way from physical phenomena and laws, we propose here to obtain useful tasks from the sole assumption of limited free energy. Specifically, based on that assumption -- resulting in a setting loosely related to Maurer's bounded-storage model -- we derive protocols for unconditional proofs-of-thermodynamical-work, secret sharing of free energy, unforgeable money, and proofs-of-position. While our schemes can be considered classical and not quantum per se, they are resistant …
2022-10-24 cs.CR quant-ph
Quantum non-locality, causality and mistrustful cryptography
在这里,我们提出了一个广义相对论量子密码学框架,利用量子非局域性和狭义相对论与密码学的迷人的连接。无条件安全的基本原理是因果关系和双重量子非定域关联:首先是纠缠交换,然后是因果独立纠缠系统上的隐形传态。我们表明,所提出的框架具有以下显着的和新的特点,在不信任密码学:(i)它有助于定义一个新的概念,不经意传输的数据和传输位置保持不经意。(ii)传输的数据的真实性和完整性由量子理论的基本原理而不是计算复杂性来保证。(iii)它直接导致了目前被认为是不可能的无条件安全和确定性的双边两方计算。(iv)所提出的框架被证明是具有零偏置的异步理想抛硬币,这在以前是没有实现的。(v)同样的框架也意味着无条件安全的比特承诺。最后,这里讨论的量子非定域性和相对论的结合可以很容易地推广到多方设置,可以用来解决其他不信任的密码任务,如秘密共享和密钥协商安全。
2015-03-23 quant-ph
Insecurity of position-based quantum cryptography protocols against entanglement attacks
最近,基于位置的量子密码被认为是无条件安全的。相反,在这里,我们表明,现有的基于位置的量子密码学的建议,事实上,如果纠缠是两个对手之间共享是不安全的。具体来说,我们展示了对手如何将量子隐形传态和量子秘密共享的想法,以妥协的安全性与确定性。所有当前协议的共同缺陷是泡利算子总是将码字映射到码字(直到不相关的整体相位)。我们提出了一个修改后的方案,缺乏这个属性,在相同的欺骗策略,用来破坏以前的协议可以成功的率最多为85%。我们推测修改后的协议是无条件安全的,并证明了当对手之间共享的量子资源是一个两级或三级系统时,这是正确的。
2010-09-21 quant-ph
Unconditionally secure quantum bit commitment is impossible
量子密码学一直声称它可以提供无条件安全的协议,也就是说,安全性不依赖于对作弊者可用的时间,空间或技术的任何限制。我们表明,这种说法不适用于任何量子比特承诺协议。由于许多密码任务使用比特承诺作为基本原语,因此这一结果意味着量子密码学的严重挫折。所使用的模型涵盖了所有合理的量子比特承诺协议的实现,其中参与者以前没有见过面,包括那些利用狭义相对论的协议。
1997-01-14 quant-ph
Unconditional security at a low cost
通过模拟4个量子密钥分发(QKD)实验和分析1个诱骗态QKD实验,比较了基于Lütkenhaus的个体攻击安全性和基于Gottesman-Lo-Lütkenhaus-Preskill的无条件安全性分析的两种数据后处理方案。我们的研究结果表明,这两个计划产生接近的性能。由于量子密钥分配的圣杯是其无条件安全性,我们得出结论,考虑无条件安全性比限制单个攻击更好。
2006-07-31 quant-ph
General theory of decoy-state quantum cryptography with source errors
现有的诱骗态量子密码理论假设Alice的信源可以精确控制每个态。这种精确的控制在实践中是不可能的。我们发展了诱骗状态方法的理论,使得即使信源存在状态误差,只要已知状态中的几个参数的范围,诱骗状态方法也是无条件安全的。该理论简化了诱骗态量子密钥分发的实际实现,因为即使脉冲的微小错误不被纠正,也可以用稍微缩短的最终密钥实现无条件安全。
2008-04-30 quant-ph
Quantum Cryptography: from Theory to Practice
原则上,量子密码术可以提供仅由物理定律保证的无条件安全性。在这里,我们调查的理论和实践的主题,并强调一些最近的发展。
2007-03-13 quant-ph
Quantum Cryptography: Security Criteria Reexamined
我们发现,普遍接受的安全性标准是有缺陷的整个类协议的量子密码。这是因为安全分析的标准假设,即所谓的平方根测量对于窃听目的是最佳的,通常是不正确的。有相当大的参数制度,其中的最佳测量提取更多的信息比平方根测量。
2004-09-06 quant-ph
Security of EPR-based Quantum Cryptography against Incoherent Symmetric Attacks
研究了基于Ekert纠缠的量子密钥分发协议中一种新的非相干窃听策略。我们表明,在一定的对称性假设下,这种策略的有效性降低到原来的单量子比特协议的贝内特和Bennett的。
2001-03-12 quant-ph
Problems of Existing Unconditional Security Proofs in Quantum Key Distribution
在文献中反复且持续地声称,特定的迹准则$d$将保证量子密码学中的通用组合安全性。这是目前量子密钥分发中无条件安全要求的唯一依据。在本文中,它表明,只是对已知明文攻击时,所产生的密钥用于直接加密是不提供的$d$。该问题与现有量子密钥分发无条件安全性证明中的几个普遍问题直接相关。一些问题将澄清有关的性质,真正的安全,隐私放大,密钥生成率和数学方法需要在具体的协议中确定。
2012-10-15 quant-ph
Security improvement of using modified coherent state for quantum cryptography
弱相干态作为量子密码学的光子源,由于存在多光子事件和传输线损耗,在保密数据速率和传输距离上受到限制。相干态中的双光子事件可以通过双光子干涉方案取出。我们研究了在量子密码学中利用这种修改的相干态的安全问题。与相干态相比,保密数据速率提高了4dB,传输距离增加了近2倍。
2005-01-30 quant-ph
On the Security of Quantum Cryptography Against Collective Attacks
对利用量子存储器和量子门直接攻击最终密钥的量子密钥分发方案提出了强攻击。我们分析了这种类型的一个特定的攻击,我们发现的密度矩阵提供给窃听者和最佳的信息,可以从中提取。我们证明了这种攻击的安全性,并讨论了安全性对任何攻击允许的规则的量子力学。
1997-01-06 quant-ph
Security of Continuous-variable quantum cryptography using coherent states: Decline of postselection advantage
研究了正交多余噪声环境下相干态连续变量量子密钥分发(QKD)的安全性。我们考虑一个窃听攻击,使用线性放大器和分束器。这种攻击将分束攻击和拦截重发攻击(经典的隐形传态攻击)联系起来。我们还展示了后选择如何在一个现实的渠道失去其效率。
2005-06-23 quant-ph
Security of Continuous Variable Quantum Cryptography
讨论了一种利用连续波光束的微小相位和振幅调制来携带密钥信息的量子密钥分发方案。EPR型关联的存在提供了量子保护。我们确定通用的限制之间的预期接收器(鲍勃)和任何窃听者(夏娃)的共享信息的水平,并使用它来进行一般的安全评估。我们认为隐形传态是一种最佳的窃听技术。
2000-07-09 quant-ph
Unconditional security in quantum bit commitment
相互不信任的两方之间的比特承诺是一种强大的密码原语,可以实现许多密码学目标。人们普遍认为,由于量子纠缠欺骗,无条件安全的量子比特承诺是不可能的。本文提出了一个利用匿名量子态和不可克隆定理的无条件安全的比特承诺协议,并给出了完整的安全性证明。
2001-06-01 quant-ph
Quantum cryptography is a major ingredient of the future quantum internet that promises various secure communication tasks. Quantum conference key agreement (CKA) is an important cryptographic primitive of quantum cryptography, which provides the conference key among multiple users simultaneously. However, quantum CKA is currently far from practical application due to the low conference key rate. Here, we propose a quantum CKA protocol of three users with information-theoretic security. Our protocol only requires phase-randomized weak coherent sources and threshold single-photon detectors, and…
2021-09-22 quant-ph
Unconditional Security of Practical Quantum Key Distribution
对Mayer提出的BB84量子密钥分发协议的无条件安全性的第一个证明进行了推广。我们去掉了需要一个完美的BB84量子源的限制,这里给出的证明涵盖了一系列实际的量子源。关于检测器没有任何假设,除了检测信号的效率是与基底无关的。
2004-02-23 quant-ph
Security flaw of counterfactual quantum cryptography in practical setting
最近,T. G. Noh [Phys. Rev. Lett. 103,230501(2009)]成为量子密码学中一个有趣的方向,并已被一些研究人员(如Y. Liu等人的[Phys.Rev.Lett. 109,030501(2012)])。然而,我们发现,它是不安全的,在实际的高损耗信道设置。分析了在有耗信道中极化分裂测量攻击下的密钥速率。分析表明,当单向信道的丢失率超过$50%$时,协议是不安全的。
2014-04-26 quant-ph
Unconditional Security of Single-Photon Differential Phase Shift Quantum Key Distribution
在这封信中,我们证明了单光子差分相移量子密钥分发(DPS-QKD)协议的无条件安全性的基础上,转换到一个等价的基于纠缠的协议。我们从误码率的角度估计了相位误差率的上界,并证明了当误码率不大于4.12%时,DPS-QKD可以产生无条件安全的密钥。该证明是相干态DPS-QKD无条件安全性证明的第一步。
2009-10-04 quant-ph
Quantum cryptography -- an information theoretic security
量子力学的方法保证了密码学中各种协议的信息理论安全性。然而,量子密码学的一些应用,如标准比特承诺、不经意传输、多方安全计算和理想抛硬币等在量子体系中的不可能性,给量子密码学的完备性带来了一个明显的问题。而不是使用广泛的规则和技术的各种加密应用,我们在这里展示了一个统一的结构,量子密码学的基础上量子非局域相关。该统一框架在信息论上实现了与经典密码学在计算难度上相同的目标。为了涵盖广泛的加密应用,我们表明,该框架(i)通过提供窃听者完全无法理解的加密来确保保密性,(ii)保证来自远方的输入被隐藏,除非他们愿意透露,(iii)保证绑定,(iv)允许安全地和更普遍地在几方之间分割信息,(v)避免来自内部和外部窃听的量子和经典攻击。
2015-07-28 quant-ph
Security of quantum cryptography using balanced homodyne detection
本文研究了一个利用平衡零差检测和弱相干脉冲(WCP)的量子密码方案的安全性。系统的性能主要由WCP的强度和后选阈值来表征。分析了两种最简单的拦截/重发窃听攻击。对于给定的损失的安全密钥增益也讨论了脉冲强度和阈值。
2003-02-27 quant-ph
Entropic security in Quantum Cryptography
受Dodis和Smith定义的熵安全性和熵不可逆性的启发,提出了量子密码安全性的两个新定义。我们证明了这两个新定义的等价性。我们还提出了多迪斯和史密斯描述的密码的一般化,并表明它实际上可以在合理的条件下使用少于n位的密钥加密n个量子位,并且在信息论环境中是安全的。该密码也完全关闭量子密码和经典密码的密钥要求之间的差距。
2007-11-16 quant-ph
Unconditional security of coherent-state quantum key distribution with strong phase-reference pulse
我们证明了一个量子密钥分发协议的无条件安全性,其中比特值被编码在相对于强参考脉冲的弱相干态脉冲的相位中。与使用弱脉冲作为单光子源的替代品的实施方式相比,发现可实现的密钥速率仅随着信道的传输而线性降低。
2004-03-18 quant-ph
Unconditional security proof of long-distance continuous-variable quantum key distribution with discrete modulation
提出了一种结合离散调制和反向协调的连续变量量子密钥分发协议。该协议被证明是无条件安全的,并允许在长距离的秘密密钥的分布,由于在非常低的信噪比有效的反向和解方案。
2008-12-22 quant-ph
Security Notions for Quantum Public-Key Cryptography
众所周知,Shor的整数因子分解量子算法可以破解RSA公钥密码体制,而RSA公钥密码体制在密码学中有着广泛的应用。因此,量子计算环境下的公钥密码系统是密码学的一个重要课题。为了定义公钥密码系统的安全概念,我们必须对发送者、接收者、对手和信道的能力进行建模。虽然我们可能会考虑量子计算机只对对手可用的设置,但我们通常会讨论在量子计算设置中(量子)公钥密码系统的正确安全概念。此外,我们考虑了迄今为止已知的量子公钥密码系统的安全性。
2007-02-19 quant-ph
A brief review on the impossibility of quantum bit commitment
13年前,人们第一次表达了在量子密码学中获得无条件安全的比特承诺协议的愿望。比特承诺在量子密码学中足以实现各种无条件安全的应用。1993年,量子比特承诺协议被提出并给出了安全性证明。然而,Mayers在1995年发现了该协议的一个基本缺陷,随后Lo和Chau也发现了该缺陷。后来Mayer推广了这个结果,他证明了无条件安全的比特承诺是不可能的。简要回顾了量子比特承诺的一般不可能定理和最近试图绕过这一结果。
1997-12-10 quant-ph
Bounds on Information and the Security of Quantum Cryptography
针对量子密钥分发的强攻击利用量子存储器和量子门直接攻击最终密钥。在本文中,我们扩展了一个新的安全性最近获得的结果,证明了对广泛的一类这样的攻击的安全性。为了达到这个目标,我们计算信息相关的约化密度矩阵,我们研究量子混合态的几何形状,我们发现的信息泄露给窃听者的界限。我们的结果表明,量子密码术是最终安全的。
1997-01-08 quant-ph
A security proof of quantum cryptography based entirely on entanglement purification
我们给出了一个证明,纠缠净化,即使有噪音的设备,是足以解开窃听者(夏娃)的通信信道。在安全机制中,净化过程将整体初始状态分解为Alice和Bob的张量积状态,另一边是Eve,从而在Alice和Bob之间建立了一个完全私密的,尽管有噪声的量子通信信道。安全制度被发现符合所有实际目的的净化制度的双向递归协议。这使得双向纠缠纯化协议成为量子中继器的重要组成部分,成为安全的长距离量子密码学的有效工具。
2001-11-12 quant-ph
Secrecy, Computational Loads and Rates in Practical Quantum Cryptography
讨论了量子密码系统在实际应用中遇到的一些问题,包括在存在完美和不完美信源的情况下的无条件保密性、计算量和有效保密率。在量子密码学的背景下讨论了不同类型的无条件保密性及其与一般通信安全性的关系。为了实际执行量子密码协议,有必要提供足够的计算资源来执行各种处理步骤,例如筛选、纠错、隐私放大和认证。我们展示了支持实际量子密码实现所需的完整计算机机器指令要求。我们进行了一个数值比较系统的性能特性的实现,利用弱相干光源或完美的单光子源,窃听者的特点是不同水平的技术能力的量子信道上的个人攻击。我们发现,虽然在某些情况下,它是最好的采用完美的单光子源,在其他情况下,它是最好的利用弱相干源。在任何一种情况下,最终共享密码的保密级别都是相同的,相关的区别性品质因数是有效吞吐率。
2002-09-11 quant-ph
Assumptions in Quantum Cryptography
量子密码学使用物理学和计算机科学的技术和思想。这些思想的结合使得量子密码的安全性证明成为一项复杂的任务。为了证明量子密码协议是安全的,对协议及其设备进行了假设。如果这些假设在实现中不合理,那么窃听者可能会破坏协议的安全性。因此,安全性在很大程度上取决于在协议的实现中做出了哪些假设以及这些假设的合理性。本文主要是对量子密码协议的安全性证明与实验实现之间的联系进行分析和阐述。特别是,我们专注于量子密钥分发:在两方之间分发一个秘密的随机密钥的任务。我们提供一个全面的介绍几个概念:量子力学使用的密度算子形式主义,量子密码学,和量子密钥分发。我们定义了量子密钥分发的安全性,并概述了几种数学技术,可以用来证明安全性或简化安全证明。此外,我们还分析了量子密码学中的假设,以及它们在实现中可能会或可能不会被证明是合理的。随着审查,我们提出了一个框架,量子密钥分配协议和他们的假设分解成几个类。协议类可用于阐明哪种证明技术适用于哪种协议。假设类可用于指定哪些假设在实现中是合理的,哪些假设可能被窃听者利用。讨论了作者的两个贡献:两个双向量子密钥分配协议的安全性证明和一个数据处理不等式的直观证明。
2015-05-11 quant-ph
Security proof of Counterfactual Quantum Cryptography against General Intercept-resend Attacks and Its Vulnerability
Noh最近提出的反事实量子密码(CQC)具有不传输信号粒子的特点。这表现出明显的安全优势,如它的免疫力众所周知的PNS攻击。本文通过对窃听者Eve的信息进行比Yin的方案更严格的限制,证明了CQC协议在一般拦截重发攻击下的理论安全性[Phys. Rev. A 82,042335(2010)].它还表明,实际的CQC实现可能是脆弱的,当配备有不完美的设备,通过证明,可以实现负的密钥速率时,夏娃发起时移攻击的基础上不完美的检测器效率。
2011-05-17 quant-ph
Security of two-way quantum cryptography against asymmetric Gaussian attacks
最近,我们在连续变量量子密码学中展示了双向量子通信的优势。由于这种新的方法,两个诚实的用户可以实现一个重要的安全增强,只要窃听者的高斯交互是独立的和相同的。在这项工作中,我们考虑不对称的策略,高斯相互作用可以是不同的和经典相关的。对于这种攻击,我们证明了安全性的增强仍然成立时,双向协议用于直接和解。
2008-09-18 quant-ph
Security bounds in Quantum Cryptography using d-level systems
我们分析了使用2个或$d+1$最大共轭碱基的$d$级系统的量子密码方案在基于克隆机和基调和后测量的个人窃听攻击下的安全性。我们认为经典的优势蒸馏协议,允许提取的关键,即使在诚实的各方之间的相互信息小于窃听者的信息的情况下。在这种情况下,优势蒸馏协议被证明与量子蒸馏一样强大:当且仅当基于纠缠的协议中的相应状态是可验证的时,使用经典技术可以进行密钥蒸馏。
2003-11-03 quant-ph
Device-independent security of quantum cryptography against collective attacks
我们提出了最佳集体攻击的量子密钥分发(QKD)协议在“设备无关”的安全方案,其中没有假设的方式QKD设备的工作或他们操作的量子系统。我们的主要结果是一个紧约束的Holevo信息之间的授权方和窃听者,作为一个函数的金额违反贝尔型不等式。
2007-06-25 quant-ph
Unconditionally secure quantum coin flipping
本研究打破了“偏差任意小的无条件安全强量子抛硬币无法实现”的普遍认知,基于需量子算法才能求解的问题提出对应协议,并证明其可规避现有所有QCF不可行性证明。
2023-07-22 quant-ph
Security of "Counterfactual Quantum Cryptography"
最近,Tae-Gon Noh提出了一种“反事实”的量子密钥分发方案[1]。在该方案中,即使信息载体不在量子信道中传输,两个合法的远端节点也可以共享密钥。我们发现,该协议是等价的纠缠蒸馏协议(EDP)。利用该等价性,得到了严格的安全性证明,并给出了在使用理想单光子源且可检测特洛伊木马攻击时的渐近密钥比特率。我们还发现,该方案的安全性不仅与误码率有关,而且与光子产额密切相关。该安全性证明对其他双向协议的安全性也有一定的借鉴意义。
2010-07-19 quant-ph
Security proof for quantum cryptography against entanglement-measurement attack
本文提出利用两种窃听检查方法证明量子密码对抗纠缠测量攻击的安全性,通过最大纠缠态协议演示证明过程。
2026-01-08 quant-ph
Unconditional security of coherent-state-based differential phase shift quantum key distribution protocol with block-wise phase randomization
证明了基于相干态的分块相位随机化差分相移量子密钥分发协议(DPSQKD)的无条件安全性。我们的证明是基于转换DPSQKD到一个等效的纠缠蒸馏协议,估计的相位误差率确定的隐私放大量。生成的最终密钥来自发送方发射两个或更多光子的事件,表明DPSQKD对光子数分裂攻击的鲁棒性。
2012-08-09 quant-ph
Effect of imperfect Faraday mirrors on security of a Faraday-Michelson quantum cryptography system
单向法拉第-迈克尔逊系统是一种非常实用的量子密码系统,法拉第镜在其中扮演着重要的角色。在本文中,我们分析了这个系统对不完美的FM的安全性。我们考虑的安全漏洞所造成的不完善的FM在爱丽丝和鲍勃的安全区。然后在该系统中实现了被动法拉第镜攻击。通过改变Alice的FM的缺陷参数的值,计算了Eve在Alice和Bob之间引起的量子误码率以及Eve成功获得结果的概率。结果表明,爱丽丝的两个FM之一的不完善性,使系统敏感的攻击。最后,我们给出了一个修正的密钥速率作为函数的法拉第镜缺陷。安全性分析表明,Alice和Bob的不完美FM都可以破坏安全密钥。
2013-10-29 quant-ph
Unconditional Security of Practical Quantum Key Distribution
我们提出了一个完整的协议BB84量子密钥分发的现实设置(噪声,损失,多光子信号的源),涵盖了许多今天的实验实现。该协议的安全性示出对窃听者具有不受限制的权力来操纵信号相干的路径上从发送器到接收器。该协议和安全性证明考虑了生成的密钥的有限大小的影响。
2001-07-03 quant-ph
Two-way quantum cryptography at different wavelengths
我们研究了双向量子密码在不同波长的电磁波谱,从光学范围到微波范围的安全性。特别是,我们考虑了一个双向量子通信协议,高斯调制的热态受到随机高斯位移,最后零差。我们展示了它的安全阈值(反向和解)是非常强大的准备噪声,并能够在任何波长的单向协议的安全阈值。因此,改进的安全距离,现在可以实现量子密钥分发在非常具有挑战性的制度的红外频率。
2013-09-30 quant-ph
Quantum key distribution with unconditional security for all optical fiber network
本文提出了一种Y-00的物理层的有效实现方法,该方法可以通过IMDD(强度调制/直接检测)或FSK(频移键控)光纤通信网络支持保密通信和量子密钥分发(更一般的密钥扩展)。虽然尚未给出安全性的一般证明,但给出了涉及纠缠攻击的安全性分析的简要草图。
2003-08-01 quant-ph
Quantum bit commitment and unconditional security
一般认为,无条件安全的量子比特承诺是不可能的,这是由于利用量子纠缠欺骗的不可能性证明被广泛接受。在本文中,我们描述了如何不可能证明公式错过了各种类型的量子比特承诺协议的基础上双向量子通信。指出了不可能性证明推理中存在的一些缺陷,并给出了相应的反例。利用几种新的协议技术构造了四种不同类型的比特承诺协议。描述了一个具体的Type 4协议,并证明了该协议是无条件安全的.对一个类型1协议和一个类型2协议的安全性进行了分析。Type 3协议的安全性尚未公开。量子统计决策理论和量子博弈的发展需要对许多这样的协议提供完整的安全性分析。
2002-08-20 quant-ph
Upper Bounds for the Security of two Distributed-Phase Reference Protocols of Quantum Cryptography (Coherent-One-Way and Differential-Phase-Shift)
差分相移(DPS)和相干单向(COW)是量子密码学最实用的协议之一,因此是快节奏实验发展的对象。对它们的安全性的评估也是理论家的一个挑战:现有的工具,允许证明对最一般的攻击的安全性,不适用于这两个协议在任何直接的方式。我们提出了新的上限,他们的安全性在大距离的限制($d \gtrsim 50$公里,在光纤中的典型值),通过考虑一个大类的集体攻击,即对手附加辅助量子系统的每个脉冲或每对脉冲。我们还介绍了两个修改版本的COW协议,这可能会证明比原来的更强大。
2008-02-05 quant-ph
Security Aspects of Practical Quantum Cryptography
量子比特在密码学中的使用为安全的密码量子密钥分发方案带来了希望。不幸的是,实现的方案可能是完全不安全的。我们提供了一个彻底的调查实际的量子密钥分发的安全问题,考虑到信道损耗,一个现实的检测过程,和修改的“量子比特”从发送方发送到接收方。我们首先表明,即使量子密钥分发完美的量子比特不能实现在长距离时,固定的信道损耗和固定的暗计数错误考虑。然后,我们表明,现有的实验方案(基于“弱脉冲”)通常是完全不安全的。最后,我们表明,参数下变频提供了增强的性能相比,其弱相干脉冲对应。
1999-11-12 quant-ph
Unconditional Security In Quantum Key Distribution
量子密钥分发中的许多协议,特别是单光子BB84协议,在理论上都是无条件安全的。在本文中,它指出,这种说法的唯一已知的定量理由是基于不正确的断言。精确的安全要求描述在攻击者的序列和比特错误概率估计的关键。在何种程度上可以满足这些要求,从一个适当的跟踪距离标准建立。结果表明,在具体的协议与理想的设备可获得的定量的安全水平并不排除严重的安全破坏,除非隐私放大更适当地应用。
2012-07-02 quant-ph
Collective attacks and unconditional security in continuous variable quantum key distribution
本文从信息论的角度研究了对基于相干态高斯调制的连续变量密钥分配协议的高斯集体攻击。这些攻击,在以前的安全研究中被忽视,给窃听者在实验相关的有损信道中的有限优势,但没有强大到足以减少反向和解协议的范围。秘密密钥速率给出了理想的情况下,鲍勃进行最佳的集体测量,以及为现实的情况下,他进行零差或外差测量。我们还应用了Christiandl et.等人[Quant-PH/0402131]中描述的方法,以获得这些协议的无条件安全速率。
2004-07-26 quant-ph
We prove that the teleportation based quantum cryptography protocol presented in [Opt. Commun. 283, 184 (2010)], which is built using only orthogonal states encoding the classical bits that are teleported from Alice to Bob, is asymptotically secure against all types of individual and collective attacks. We then investigate modifications to that protocol leading to greater secret-key rates and to security against coherent attacks. In other words, we show an unconditional secure quantum key distribution protocol that does not need non-orthogonal quantum states to encode the bits of the secret ke…
2020-06-08 quant-ph
Unconditional security proof of a deterministic quantum key distribution with a two-way quantum channel
在双向量子信道的确定性量子密钥分发(DQKD)协议中,Bob向Alice发送一个量子比特,Alice然后将密钥比特编码到量子比特上并将其发送回Bob。在测量返回的量子位之后,Bob可以立即获得Alice的密钥位,而无需基础和解。由于窃听者可以攻击在Bob-Alice信道或Alice-Bob信道上传输的量子比特,双向量子信道的DQKD的安全性分析比较复杂,其无条件安全性一直存在争议。本文给出了单光子四态DQKD抗一般攻击的安全性证明。
2011-11-01 quant-ph
Gaussian one-way thermal quantum cryptography with finite-size effects
研究了有限尺寸效应对热单向量子密码安全性的影响。我们的方法在准备阶段考虑相干/压缩态,在其上发送者添加可信的热噪声。我们计算的密钥速率结合有限大小的影响,我们得到的安全阈值在不同的频率。正如预期的那样,有限尺寸效应恶化了热量子密码的性能。我们的分析是有用的,以量化这种退化对相关参数的影响,如可容忍的衰减,传输频率,可以实现安全。
2018-09-13 quant-ph
Unconditional Security of a $K$-State Quantum Key Distribution Protocol
量子密钥分发协议是量子密码学的重要组成部分,其中敏感信息的安全性源于物理定律。本文介绍了一种新的密钥分配协议族,并将其密钥与BB84、PBC0等著名协议进行了比较,将其生成速率与BB84、PBC0、R04等著名协议进行了比较。基于纠缠蒸馏和CSS码技术对这些协议进行了安全性分析。
2018-02-14 quant-ph
Raw-data attacks in quantum cryptography with partial tomography
我们考虑量子密码学的BB84协议的一个变体,断层扫描不完全协议的原型,其中密钥是由单向通信而不是通常的双向通信生成的。我们的分析得到了数值证据的支持,分别在10%和6.15%的量子比特错误率下建立了对原始数据和生成的密钥进行窃听攻击的阈值。这两个阈值都低于标准BB84协议中的无条件安全阈值。
2006-09-22 quant-ph
Quantum key distribution based on private states: unconditional security over untrusted channels with zero quantum capacity
我们证明了一个量子密钥分发(QKD)协议的无条件安全性,该协议基于从一个任意的不可信状态中提取pbits(twistedebits)[quant-ph/0309110],该状态被声称包含可解密密钥.我们的主要结果是,我们可以验证安全性只使用公共通信-通过参数估计给定的不可信状态。该技术甚至适用于束缚纠缠态,从而将QKD扩展到可用量子信道具有零量子容量的区域。我们还展示了如何将我们的基于纯化的QKD方案转换为可测量方案。
2007-10-09 quant-ph