True image construction in quantum-secured single-pixel imaging under spoofing attack
本文提出一种量子安全单像素成像技术，通过分析光子对模式相关性识别欺骗攻击并重建真实图像，在强干扰下验证有效，可应用于量子目标检测等领域。
2024-07-04 quant-ph
Continuous-variable Quantum Position Verification secure against entangled attackers
本文证明通过向连续变量量子位置验证协议添加大小为n的额外经典信息，可使协议在量子信息传播任意缓慢的情况下，仍能抵御预先共享光子数线性截断纠缠态的攻击者，并在一定衰减和过量噪声下保持安全。
2024-04-22 quant-ph
Two-party secure semiquantum summation against the collective-dephasing noise
在本文中，我们提出了一个两方半量子求和协议，其中两个经典的用户可以完成他们的私人二进制序列的求和与一个量子半诚实的第三方（TP）的援助。“半诚实”一词意味着TP不能与他人合谋，但能够实施各种攻击。该协议采用逻辑量子比特作为移动粒子，克服了集体失相噪声的负面影响，并且不需要任何双方预先共享随机密钥。安全性分析表明，该协议能有效地防止来自Eve的外部攻击和来自TP的参与攻击。此外，TP不知道求和结果。
2022-05-15 quant-ph
Security bounds for the eavesdropping collective attacks on general CV-QKD protocols
这篇论文被撤回了。
2012-07-17 quant-ph
Symmetric collective attacks for the eavesdropping of symmetric quantum key distribution
我们考虑BB84和六状态协议的集体窃听。由于这些协议是对称的共轭基的本征态，我们认为集体攻击具有相同的对称性。然后，我们展示了这些对称的集体攻击是如何足够强大，以尽量减少Devetak-Winter率。事实上，构造能够达到这些协议的无条件安全密钥速率的简单示例是相当容易的。
2008-09-18 quant-ph
Secure two-way fiber-optic time transfer against sub-ns asymmetric delay attack
双向光纤时间传递是一种很有前途的亚纳秒级精密时间同步技术。然而，非对称延迟攻击是一个严重的威胁，任何加密方法都无法防止。针对亚纳秒级非对称延迟攻击，提出了一种基于动态模型的防御方案。通过两态时钟模型根据估计的时间差设置阈值，其中固定频率差被从时间差中排除，以检测小于由固定频率差引起的时间差的非对称延迟攻击。通过理论仿真和实验验证了该方案的可行性。在亚ns非对称时延攻击下，实验给出了平均时间分别为1s、10s和100s的时间稳定度分别为24.5ps、3.98ps和2.95ps的双向光纤时间传递系统。该方法提供了一种很有前途的安全的亚ns级精确时间同步技术，可以抵抗非对称延迟攻击。
2022-03-08 quant-ph
Long-distance quantum key distribution secure against coherent attacks
量子密钥分发（QKD）允许数字加密密钥的信息理论上安全的传输，假设用于密钥交换的设备的行为可以被可靠地建模和预测。值得注意的是，除了她受自然法则约束之外，不必对窃听者的能力进行任何假设，从而使QKD的安全性成为“无条件”。然而，无条件的安全在实践中很难实现。例如，任何实验实现只能收集有限的数据样本，导致对相干攻击（最常见的攻击类别）的脆弱性，并且对于某些协议，仍然缺少对这些攻击的鲁棒性的理论证明。由于这些原因，在过去，许多QKD实验都没有实现无条件安全的协议，而是考虑了窃听者的有限攻击能力。在这里，我们探讨了量子密钥分配在最具挑战性的环境中对抗相干攻击的安全性：密钥的长距离传输。我们证明，BB84协议可以提供积极的关键速率的距离高达240公里，而无需复用的传统信号，和高达200公里的复用。使用实用的热电冷却单光子探测器，即使是最长的距离也可以实现有用的关键速率。
2017-01-25 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
Quantum direct communication protocols using discrete-time quantum walk
量子行走的独特特性，如行走者可能处于位置空间的叠加态并与位置空间纠缠，提供了可以用来设计高安全量子通信协议的固有优势。本文提出了两个量子直接通信协议，一个是量子安全直接通信（QSDC）协议，另一个是基于离散时间量子行走的受控量子对话（CQD）协议，这两个协议对拦截重发攻击、拒绝服务攻击和中间人攻击都是无条件安全的。此外，与基于量子比特的LM 05/DL 04协议相比，CQD协议对不可信服务提供者是无条件安全的，并且对拦截重发攻击更安全.
2020-08-26 quant-ph
Security against collective attacks for a continuous-variable quantum key distribution protocol using homodyne detection and postselection
分析了基于零差的连续变量量子密钥分发协议的抗集体攻击安全性。我们推导出一个渐近情况下的密钥速率的下界，并在对称高斯信道的情况下对其进行数值优化。
2022-06-29 quant-ph
Secure Bidirectional Communication Protocol without Quantum Channel
本文利用交换量子纠缠和局域幺正操作，提出了一个理论上确定的安全的直接双向量子通信协议，在该协议中，光子传输的量子信道可以被丢弃，因此任何有无窃听的攻击，甚至毫无顾忌的破坏性攻击都是不可能的.
2004-04-06 quant-ph
Preparation-Attack-Immune Quantum Secure Direct Communication Using Two-Fold Photon Degree of Freedom
近年来，增强设备攻击漏洞的安全性在理论上具有挑战性，但在量子密码通信中也具有重要的实际意义。为了在一般和严格的情况下解决这个问题，我们设计了一种全新的线性光量子安全直接通信（QSDC），我们称之为“抗干扰攻击QSDC”。“我们解决的是，在我们的“天真”的分析，这是相当可怕的提取，即使是一段信息的秘密消息，任何恶意窃听企图将不成功。最显著的特点是，即使在一个强大的窃听者可以窥视所有的准备设备设置的情况下，我们的协议仍然保持了高水平的安全性，而无需调用任何额外的资源和物理属性。我们称之为“消除攻击免疫力”的新优势来自于同时使用单光子中涉及的两个自由度（偏振和空间模式），这使得人们能够忠实地处理单光子量子叠加性质。我们的想法可以推广到其他基于单光子的协议。
2017-04-05 quant-ph
Simplified BB84 quantum key distribution secure against coherent attacks
诱骗态量子密钥分发（QKD）已被证明是安全密钥交换的核心解决方案。而标准的BB84协议需要准备和测量两个互补碱基的所有态，这严重限制了它在光子集成和高速系统中的实际应用。幸运的是，一个简化的BB84，只有发送和接收三个状态，达到相同的渐近密钥速率与标准BB84在相干攻击。在本文中，我们巧妙地利用光滑熵的不确定性关系，在通用可组合框架下，给出了诱饵态简化BB84量子密钥分发系统抗相干攻击的有限密钥安全界。仿真结果表明，即使脉冲总数低至$10^{8}$，它也能达到与标准BB84几乎相同的性能。我们的结论是，简化的BB84可以完全取代标准BB84是最好的选择，在大多数常见的实际场景中的QKD。
2020-06-18 quant-ph
Unconditionally Secure Quantum Key Distribution In Higher Dimensions
为了寻找一种能够抵抗更剧烈的窃听攻击的量子密钥分发方案，我发现了一种以$N$维量子粒子作为信息载体的加密测量方案，其中$N$是素数幂.利用Shor-Preskill-type论证，证明了该方案对量子物理定律所允许的所有攻击都是无条件安全的。顺便说一下，对于$N = 2^n > 2$，每个信息载体可以由$n$纠缠量子比特代替。在这种情况下，我发现了一种窃听攻击，目前已知的基于未纠缠量子比特的加密和测量量子密钥分发方案都无法生成可证明安全的密钥。相比之下，这种基于纠缠量子位的方案在相同的窃听攻击下产生可证明安全的密钥，无论何时$N \geq 16$。这证明了使用纠缠粒子作为信息载体来对抗某些窃听策略的优势。
2004-05-04 quant-ph
Security of Binary Modulated Continuous Variable Quantum Key Distribution under Collective Attacks
考虑到量子信道对交换信号施加任意噪声，给出了二进制调制连续变量量子密钥分发方案在集体攻击场景下的可达密钥速率. Bob对接收到的状态执行零差测量，并且两个诚实方在协议的经典后处理步骤中采用反向和解过程。
2008-07-23 quant-ph
On the Role of Quantum Communication and Loss in Attacks on Quantum Position Verification
我们研究了量子通信在量子位置验证攻击中的作用。在这项工作中，我们构建了第一个已知的QPV协议的例子，该协议可证明对限于经典通信的非纠缠攻击者是安全的，但可以被本地操作和单轮同步量子通信完美攻击，这表明允许量子通信可能会破坏安全性。我们还表明，任何对经典通信安全的协议都可以转化为对量子通信安全的协议。我们进一步表明，使用基于一夫一妻制的纠缠的参数，贝尔状态歧视的任务不能在本地完成单轮量子通信，甚至不可能（当我们允许攻击者说有时损失），使这第一个完全损失容忍QPV任务安全的量子通信攻击。最后，我们观察到，任何多轮QPV协议可以攻击的线性量的纠缠，如果损失足够高。
2022-08-08 quant-ph
Device independent quantum key distribution secure against coherent attacks with memoryless measurement devices
与设备无关的量子密钥分发旨在通过减少需要对所使用的物理设备做出的假设的数量来提供比传统QKD方案更高程度的安全性。Pironio等人先前的安全性证明仅适用于集体攻击，其中状态是相同和独立的，并且测量设备在协议中的每次试验中都相同地操作。我们将这一结果扩展到更一般的攻击类，其中状态是任意的，测量设备没有内存。我们通过将任意对手策略简化为量子位策略来实现这一点，并基于Pironio等人先前的证明和Renner改编的技术证明了量子位策略的安全性。
2009-10-08 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
One-sided DI-QKD secure against coherent attacks over long distances
Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）；University of Gdansk（格但斯克大学）
提出一种单侧设备无关量子密钥分发方案，在非可信方检测效率高于50.1%时对抗相干攻击，通过将光源靠近非可信方实现与标准QKD相当的距离。
2026-06-18 quant-ph
Megabits secure key rate quantum key distribution
量子密码学（quantum cryptography，QC）基于量子力学的基本原理，可以在被授权的两方之间提供无条件的安全通信。然而，不完善的实际条件限制了它的传输距离和通信速度。本文采用上转换辅助的混合光子探测器（HPD）实现了差分相移（DPS）量子密钥分发（QKD），在10 km的光纤上实现了1.3 M比特/秒的安全密钥速率，能够抵抗光子数分裂（PNS）攻击、对单个光子的一般集体攻击以及任何其他已知的顺序无二义性状态鉴别（USD）攻击。
2008-09-23 quant-ph
Unconditionally Secure Key Distribution In Higher Dimensions By Depolarization
本文提出了一种利用$N$维量子粒子作为信息载体的测量方案，其中$N$是素数幂.在该方案中，用于抵抗窃听的关键成分之一是消除引入到量子信息载体中的所有泡利误差。利用Shor-Preskill-type论证，我们证明了该方案对于量子物理定律所允许的所有攻击都是无条件安全的。对于$N = 2^n > 2$，每个信息载体可以由$n$纠缠量子比特代替。在这种情况下，存在一系列窃听攻击，迄今为止已知的基于未纠缠量子比特的加密和测量量子密钥分发方案都无法生成可证明安全的密钥。相比之下，在相同的攻击家族下，我们的基于纠缠量子位的方案在$2^n \geq 4$。这证明了使用纠缠粒子作为信息载体和使用泡利误差的去极化来对抗窃听攻击的优势，这些攻击比基于非纠缠量子位的测量和测量方案更激烈。
2004-12-08 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
Cryptanalysis of Quantum Secure Direct Communication Protocol with Mutual Authentication Based on Single Photons and Bell States
最近，Yan等人提出了一种量子安全直接通信（QSDC）协议，其具有使用单光子和Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）对的认证（Yan等人，CMC-Computers，Materials \& Continua，63（3），2020）。在这项工作中，我们表明，QSDC协议是不安全的拦截和重发攻击和模仿攻击。窃听者可以通过应用这些攻击获得完整的秘密消息。我们提出了一个修改的协议，它击败了上述攻击以及所有熟悉的攻击。
2020-07-07 cs.CR quant-ph
How Secure Are Two-Way Ping-Pong and LM05 QKD Protocols under a Man-in-the-Middle Attack?
研究了对双向量子密钥分发乒乓协议和LM 05协议的中间人攻击。因此，在攻击下，消息模式中没有干扰，发送者和接收者之间的互信息总是恒定的，并且等于1，窃听者复制的消息总是真实的。只能在控制模式下检测攻击，但未定义应中止协议的检测级别。我们检查了协议的步骤，以评估其安全性，并发现该协议需要重新设计。我们还比较了它与一个单向的非对称BB84-like协议的安全性，其中一个基础作为消息模式，另一个作为控制模式，但它确实有检测的水平，在该协议应被中止定义。
2021-01-30 quant-ph
Entanglement generation secure against general attacks
提出了一种在有噪声的量子信道上利用递归型纠缠蒸馏协议建立私有纠缠的安全性证明。我们考虑协议的本地设备是不完美的，并表明，尽管如此，一个机密的量子信道可以建立，并用于例如执行分布式量子计算在一个安全的方式。虽然我们的结果并不完全与设备无关（我们认为这在量子输出的设置中是无法实现的），但我们的证明适用于任意信道噪声和噪声局部操作，甚至在窃听者学习噪声的情况下也是如此。我们的方法依赖于蒸馏协议的非平凡属性，这些协议与de-Finetti和后选择类型技术结合使用，以将非渐近场景中的一般量子攻击减少到i.i.d.。设置.作为一个侧面的结果，我们还提供了非i.i.d.纠缠蒸馏协议。输入状态。
2017-11-17 quant-ph
Multiparty quantum key agreement protocol secure against collusion attacks
安全多方量子密钥协商（MQKA）协议的公平性要求所有参与方完全是对等实体，并且可以平等地影响协议的结果以建立共享密钥，其中没有人可以单独决定共享密钥。然而，发现现有MQKA协议的部分对共谋攻击敏感，即，一些不诚实的参与者可以协作以预先确定最终密钥而不被检测到。提出了一种抗合谋攻击的多方QKA协议。与以往的抗$N-1$合谋者或抗$1$合谋者的QKA协议不同，本文研究了一种能抵抗$t$不诚实参与者合作的广义圈型MQKA协议.给你，$t < N$。我们希望本文的研究结果将有助于进一步研究公平MQKA协议。
2016-04-05 cs.CR quant-ph
Upper Bound of Collective Attacks on Quantum Key Distribution
评估在给定条件下Eve可以从量子密钥分发协议中窃取的信息量的理论极限是安全证明中需要做的最重要的事情之一。除了源漏洞和检测漏洞外，通道攻击被认为是信息泄露的主要方式，而集体攻击被认为是最强大的主动通道攻击。本文详细推导了Eve在BB84和测量设备无关协议等非纠缠量子密钥分配和由量子弱测量和量子无歧义状态鉴别检测组成的纠缠量子密钥分配中的集体攻击能力极限。理论结果表明，在纠缠和非纠缠量子密钥分配协议中，集体攻击是等价的。我们还发现，与基于纠缠净化的安全证明相比，基于集体攻击的安全证明不仅提高了系统的可容忍比特出错率，而且提高了密钥率。
2019-10-08 cs.CR quant-ph
Secure multiparty quantum key agreement against collusive attacks
针对环形多方量子密钥协商中的合谋攻击，提出通用安全模型以消除漏洞，不依赖具体物理实现。
2023-06-21 cs.CR quant-ph
Characterization of Collective Gaussian Attacks and Security of Coherent-State Quantum Cryptography
我们提供了一个简单的描述最普遍的集体高斯攻击在连续变量量子密码。在这种一般攻击的情况下，我们分析了渐进的秘密密钥速率，这是可实现的相干态，联合测量的正交和单向经典通信。
2008-12-02 physics.optics quant-ph
A generalized architecture of quantum secure direct communication for N disjointed users with authentication
本文推广了量子服务器部分合作和完全合作下N个用户之间的安全直接通信过程。针对多种类型的攻击对认证和通信过程进行了安全性分析，证明了攻击者在拦截认证或通信过程时无法获得任何信息。因此，由于攻击者引入了与测量顺序无关的错误概率，因此确保了N个用户之间传输消息的安全性。
2016-02-26 cs.CR quant-ph
Security Against Collective Attacks of a Modified BB84 QKD Protocol with Information only in One Basis
量子密钥分发（QKD）协议BB84已被证明能抵抗几种重要的攻击：集体攻击和联合攻击。在这里，我们分析了修改后的BB84协议的安全性，该协议的信息只发送在z的基础上，而测试是在z和x的基础上，对集体攻击。这个证明遵循了之前论文的框架（Boyer，Gelles和Mor，2009），但它避免了导致可组合性问题的经典信息理论分析。我们表明，这种修改后的BB84协议是安全的，对集体攻击的原始BB84协议，它需要更多的位进行测试。
2017-04-05 cs.CR quant-ph
A New Quantum Secure Time Transfer System
针对当前时钟同步技术易受攻击的问题，提出并实验验证了一种新型量子安全时间传递（QSTT）系统，通过优化量子密钥使用及引入混淆加密序列，实现更稳健的信息论安全时钟同步。
2025-11-13 cs.CR quant-ph
Can Two-Way Direct Communication Protocols Be Considered Secure?
我们考虑攻击的双向量子密钥分发协议中，一个不可检测的窃听者复制的消息模式中的所有消息。我们表明，在攻击下，没有干扰的消息模式，发送者和接收者之间的互信息总是恒定的，等于一。因此，最近的双向协议的安全性证明不能被认为是完整的，因为它们不包括所考虑的攻击。
2017-09-26 cs.CR quant-ph
Time synchronization protocol for the KLJN secure key exchange scheme
信息理论上安全的基尔霍夫定律约翰逊噪声（KLJN）密钥交换方案，类似于量子密钥分配（QKD），也可能容易受到时钟攻击，其中Eve接管了信道中时钟同步的控制。本文介绍了一种适用于Alice和Bob的时间同步协议，该协议能够抵抗任意时间延迟攻击，包括对称和非对称攻击。我们提出并探讨了KLJN系统的时钟同步的各种方式，并提出了一个最终的协议，保持时间和硬件的完整性下任意攻击。
2022-07-14 cs.CR quant-ph
Composable security against collective attacks of a modified BB84 QKD protocol with information only in one basis
量子密码学使用量子力学的反直觉性质，以安全可靠的方式执行密码任务。量子密钥分发（QKD）协议BB84已被证明能抵抗几种重要的攻击：集体攻击和联合攻击。在这里，我们分析了修改后的BB84协议的安全性，该协议的信息只发送在z的基础上，而测试是在z和x的基础上，对集体攻击。该证明遵循之前论文（Boyer，Gelles和Mor，2009）的框架，但它避免了经典的信息理论分析，并证明了完全可组合的安全性。我们表明，这种修改后的BB84协议是安全的，对集体攻击的原始BB84协议，它需要更多的位进行测试。
2019-11-19 cs.CR quant-ph
Quantum Secure Protocols for Multiparty Computations
针对现有安全多方计算协议易受量子攻击的问题，本文提出量子安全的OLE协议qOLE，并以其为模块构建了抗量子攻击的MPSI协议。
2024-07-17 cs.CR quant-ph
Secrecy and Robustness for Active Attack in Secure Network Coding and its Application to Network Quantum Key Distribution
在网络编码中，我们讨论了顺序错误注入对信息泄漏的影响。我们表明，当网络中的操作是线性操作时，没有改善。然而，当网络中的操作包含非线性操作时，我们找到了一个反例来改进Eve所获得的信息。此外，我们还讨论了线性网络在保密性和鲁棒性条件下以及仅在保密性条件下的渐近速率。最后，我们将我们的结果应用到网络量子密钥分配，这澄清了网络的类型，使我们能够实现安全的长距离通信通过短距离量子密钥分配。
2018-09-26 cs.IT math.IT quant-ph
