Attack of Many Eavesdroppers via Optimal Strategy in Quantum Cryptography
我们研究的情况下，$n$窃听攻击Bennett-Bennard密码协议通过自己的最佳和对称的策略。信息增益和互信息与发送方为每个窃听明确推导。对于任意$n$窃听者的情况，接收器的错误率可以使用递归关系导出。虽然第一个窃听者可以获得互信息，而不会受到其他窃听者的干扰，但随后的窃听通常会增加接收器的错误率。其他窃听者不能充分地获得关于输入信号的信息。结果，每个窃听者获得的信息变得小于最优信息。
2009-01-14 quant-ph
Quantum cryptography with 3-state systems
我们考虑量子密码方案的信息载体是3态粒子。一个协议使用四个相互无偏的基地，似乎提供了更好的安全性比获得2个国家的运营商。另一种可能的方法允许量子态属于一个以上的基。安全性不是更好，但出现了许多奇怪的功能。
2000-01-23 quant-ph
Anonymous-key quantum cryptography and unconditionally secure quantum bit commitment
介绍了一种新的密码工具--匿名量子密钥技术，它可以实现无条件安全的密钥分配和加密方案，并且可以在实际环境中通过实验实现。如果量子存储器是可用的，该技术将具有公钥密码学的许多特征;作为示例，提供了不需要共享密钥的身份识别协议。最后指出了利用该技术实现无条件安全的量子比特承诺协议的可能性。
2000-09-27 quant-ph
Will Quantum Cryptography ever become a successful technology in the marketplace?
我们评估量子密码学作为一种技术的潜力。我们强调的事实是，学术界和现实世界有相当不同的观点和利益。然后，我们描述了各种现实生活中的力量（不同类型的用户，加密系统的供应商，传统的密码学家，政府）决定采用（或拒绝）量子密码学及其不同的利益。讨论了量子密码学广泛应用的各种障碍。这些障碍可以是根本的、技术的、心理的、商业的或政治的，其中许多与量子密钥分发的安全性无关。我们认为，量子密码学作为一种技术在市场上的未来成功在于我们有能力欣赏和克服这些障碍，并回答现实世界对这个问题的批评。
1999-12-02 quant-ph
Implementation of continuous variable quantum cryptography in optical fibres using a go-&-return configuration
我们演示了一个实现的量子密钥分发与连续变量的基础上去&返回配置的距离可达14公里。这种配置导致偏振和相位波动的自补偿。我们观察到我们的设置在许多小时内保持高度稳定。
2005-11-11 quant-ph
A Practical Trojan Horse for Bell-inequality-based Quantum Cryptography
量子密码学，或者更准确地说，量子密钥分发（QKD）是基于使用无条件安全的"量子信道“在两个用户之间共享密钥。QKD设备的制造商可以有意或无意地使用（半）经典信道而不是量子信道，这将消除所谓的无条件安全性。一个示例是BB84协议，其中量子信道可以以单光子的偏振来实现。这里，使用几个光子而不是一个光子来编码密钥的每个比特提供了一个类似但不安全的系统。对于基于违反贝尔不等式的协议（例如，Ekert协议），情况有些不同。虽然一些作者提到了这种可能性，但通常认为（半）经典信道的实现将与量子信道的实现显著不同。这里，将使用与光子偏振Ekert QKD中使用的相同的物理设置给出反例。由于物理实现是相同的，制造商可以将此修改作为特洛伊木马程序包含在制造的系统中，由窃听者随意激活。因此，密码学的古老真理仍然存在：你必须信任你的加密设备的制造商。即使你违反了贝尔不等式。
2003-03-17 quant-ph
Experimental Quantum Secret Sharing and Third-Man Quantum Cryptography
量子秘密共享（QSS）是一种将消息分成几个部分的协议，因此没有部分的子集足以读取消息，但整个集合足以读取消息。在该方案中，Alice、Bob和Charlie三方共享一个三光子纠缠态，Charlie通过对自己的光子进行适当的偏振测量并宣布自己选择的偏振基，迫使Alice和Bob合作建立密钥。类似地，在第三人量子密码学（TQC）中，第三人查理可以控制爱丽丝和鲍勃是否可以以安全的方式进行通信，而他对爱丽丝和鲍勃之间的通信内容没有任何访问权。虽然QSS和TQC对于先进的量子通信是必不可少的，但低强度的多光子纠缠源使其实现成为一个极端的实验挑战。在这里，利用高强度的四光子纠缠源，我们报告的QSS和TQC的实验实现。在实验中，使用一个简单的错误减少方案，获得了一个低量子比特错误率（QBER）0.35%的密钥。
2005-05-25 quant-ph
Quantum Cryptography Beyond Quantum Key Distribution
本文面向不熟悉量子世界的密码学家，综述了理论量子密码学领域，重点探讨量子密钥分发之外的构造与局限性，涵盖量子货币、多方安全计算等应用及量子对手带来的挑战。
2015-12-18 quant-ph
Cryptography in a Quantum World
量子计算对密码学产生了深远的影响。肖尔发现了一种有效的量子算法来分解大整数，这意味着一旦量子计算机建成，许多现有的基于计算假设的经典系统就可以被打破。因此，必须找到实现安全协议的其他方法。本论文的目的是有助于理解的物理限制，以及在量子设置密码的可能性。特别是，我们调查的几个问题，是至关重要的量子协议的安全性：我们如何找到良好的不确定性关系的大量的测量设置？纠缠的存在如何影响经典协议？纠缠对实现量子协议有什么限制？最后，我们是否可以使用现实的假设来规避其中的一些限制？
2008-06-20 quant-ph
An Attack to Quantum Cryptography from Space
安全的加密量子密钥分发方案的希望是基于自旋空间中量子效应的使用。我们指出，实际上在目前的许多量子密码协议中，波函数的空间部分被忽略了。然而，确切地说，波函数的空间部分描述了普通实三维空间中粒子的行为。因此，这样的计划可以在抽象的自旋空间中的窃听攻击是安全的，但可能是不安全的，在真正的三维空间。利用Bell不等式和波函数空间部分的特殊准备，讨论了空间量子密钥分发的安全性。
2000-12-13 quant-ph
Manipulating Transverse Modes of Photons for Quantum Cryptography
已经提出了几种方案来扩展量子密钥分发协议，旨在提高其安全性或为量子比特实现提供新的物理衬底。我们提出了一个工具箱，共同创建，操纵和测量量子比特存储在偏振和横向模式自由度的单光子。该工具箱包括对单个量子位的本地操作，两个量子位之间的受控操作以及四维状态空间中各种非本地基的投影测量。我们描述了如何实现工具箱来执行BB84协议的扩展版本，用于这个希尔伯特空间（理想情况下每个光子传输两个密钥位）。我们提出了实验实施的测量方案，无论是在制度的强光束和单光子。因此，我们展示了实现该协议的可行性，为使用光的偏振和横模作为量子比特的量子信息处理提供了一个有趣的例子。
2013-12-19 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
Robust Combiners and Universal Constructions for Quantum Cryptography
本文首次为单向态生成器、公钥量子货币、量子比特承诺和不可克隆加密等量子密码原语定义并构造了鲁棒组合器与通用构造，并利用不可克隆加密的通用构造解决了其明文长度扩展的公开问题。
2023-12-05 quant-ph
Secret Entanglement, Public Geometry. Quantum Cryptography from a Geometric Perspective
University of Luxembourg（卢森堡大学）
从几何视角提出量子密码学的新方法，利用纠缠分层和几何度量实现信息编码与安全传输。
2025-11-28 quant-ph
Which optical processes are suitable to make probabilistic single photon sources for quantum cryptography?
量子密码学中使用的单光子源必须具有高阶反聚束效应。我们报道了几种多波混频过程中的HOA现象。在目前的工作中，我们已经调查的可能性观察HOA在多波混频过程中一般。本文对海森堡图象中的几种特殊情况求解了广义哈密顿量，并借助于Pathak和Garcia的判据研究了观测高阶像差的可能性。利用短时近似技术求解了几种特殊情况下的广义哈密顿量，并对不同多波混频过程的泵浦模式进行了高阶近似计算。我们还发现，在本文所研究的情况下，对于信号模和斯托克斯模都不能观察到高阶谐波。
2009-09-02 quant-ph
Fully automated entanglement-based quantum cryptography system for telecom fiber networks
提出了一种基于偏振纠缠的通信光纤量子密钥分发系统。在实验室中演示了长达50公里的QKD交换，安全密钥速率为550 bit/s。该系统结构紧凑，便携式，具有用于偏振、同步和光子耦合的全自动启动和稳定模块，可进行手动操作。在16 km长的光纤中实现了稳定可靠的密钥交换。在这个光纤网络中，我们在两周内实现了平均密钥速率为2000 bit/s的自动密钥生成，而无需人工干预。在此期间，该系统的平均纠缠可见性为93%，突出了基于纠缠的量子密码学的技术水平和稳定性。
2009-04-30 quant-ph
Multiphoton and side-channel attacks in mistrustful quantum cryptography
不可信密码学包括重要的任务，如比特承诺，不经意传输，硬币翻转，安全计算，位置认证，数字签名和安全不可伪造的令牌。实际的量子实现目前使用光子设置。在许多这样的实现中，Alice发送对量子态进行编码的光子脉冲，并且Bob选择对这些状态的测量。在实践中，Bob通常使用单光子阈值探测器，其无法区分探测到的脉冲中的光子数量。此外，损耗和其他缺陷要求Bob报告检测到的脉冲。因此，恶意的Alice可以发送和跟踪多光子脉冲，从而获得有关Bob测量选择的信息，从而违反协议的安全性。在这里，我们提供了一个理论框架来分析这种多光子攻击，并提出了已知的和新的攻击。我们用一个实验来说明这些攻击的威力，并研究它们在早期不信任量子密码学实验演示中的应用。我们分析了基于选择性报道的对策，并证明了它们的不足。我们还讨论了侧信道攻击，其中Alice控制进一步的自由度或发送其他物理系统。
2021-09-08 quant-ph
Quantum tomographic cryptography with Bell diagonal states: non-equivalence of classical and quantum distillation protocols
提出了一种广义的层析量子密钥分发协议，在该协议中，参与者共享一个两个量子比特的Bell对角混合态.我们发现，如果窃听者同时对许多量子辅助态进行相干测量，经典的安全密钥提取方法不如量子纠缠提取协议有效。我们还表明，某些贝尔对角状态是抵抗任何企图的非相干窃听。
2004-09-01 quant-ph
Quantum cryptography: a practical information security perspective
量子密钥交换（QKE，也称为量子密钥分发或QKD）允许通信方安全地建立加密密钥。所有的QKE协议都要求各方能够访问真实的信道，这是一个公认的事实。如果没有这个认证链接，QKE很容易受到中间人攻击。忽视这一事实会导致对QKE潜在影响的夸大声明和/或错误预期。在本文中，我们提出了一个系统的比较QKE与传统的密钥建立协议在现实的安全通信系统。
2009-08-11 quant-ph
Shor's Factoring Algorithm and Modern Cryptography. An Illustration of the Capabilities Inherent in Quantum Computers
通过广泛使用的RSA公钥加密系统编码的消息的安全性取决于使用经典（即，传统的）计算机。然而，在1994年，彼得·肖尔（Peter Shor）指出，对于足够大的N，量子计算机将有望以更少的计算工作来执行因式分解。本文试图以非专业读者可以理解的方式解释：（i）RSA加密协议;（ii）构成Shor算法的各种量子计算机操作;（iii）Shor算法如何执行因子分解;及（iv）精确的意义上说，量子计算机采用肖尔算法可以说是完成了非常大的数字的因式分解，比传统计算机的计算量要大。显然，分解$N$通常需要多次连续运行该算法。然而，本文的仔细分析表明，在单次运行中实现成功因子分解的概率大约是文献中通常引用的两倍。
2004-11-25 quant-ph
High-rate and computationally-efficient seedless extractors for device-independent quantum cryptography
University College London（伦敦大学学院）；Quantinuum；London Centre for Nanotechnology, University College London（伦敦大学学院伦敦纳米技术中心）
提出一种基于截断方法的无种子提取器新证明技术，以渐近消失的轮次比例估计协议参数，实现每单重态一个密钥比特的最优速率。
2026-08-10 quant-ph
Authentication of Metropolitan Quantum Key Distribution Network with Post-quantum Cryptography
量子密钥分发（QKD）提供了理论上安全的密钥交换的信息，该密钥交换需要经由对称私钥的预共享来认证经典数据处理信道。在以往的研究中，采用基于格的后量子数字签名算法Aigis-Sig，结合公钥基础设施（PKI）实现了QKD的高效量子安全认证，并展示了其在简化城域网网络结构和新用户登录方面的优势。该实验进一步将PQC算法集成到商用QKD系统中，济南地区城域QKD网络由14个用户节点和5个光交换节点组成。验证了后量子密码（PQC）算法的可行性、有效性和稳定性，以及PQC认证大规模城域QKD网络所带来的光交换替代可信中继的优势。具有PQC认证的QKD在量子安全通信中具有潜力，特别是在城域QKD网络中。
2021-06-04 quant-ph
Strong $O$-valued contextuality: ruling out discrete nondeterministic alternatives to quantum theory
The University of Hong Kong（香港大学）
研究排除量子理论离散非确定性替代方案，通过构建有限测量配置，采用状态依赖哈迪型测试和广义KS定理两种方式，扩展层理论框架引入强\(O\)值语境性，探讨对多值逻辑及相关协议的影响。
2026-07-17 quant-ph
Two-letter words and a fundamental homomorphism ruling geometric contextuality
作者最近认识到，量子语境范式可以用两字母自由群$G$的某些子群的性质及其对应的点线入射几何$\mathcal{G}$来表述。我介绍了一个基本的同态$f$映射（无限多）字G的排列统治的对称性$\mathcal{G}$。$f$的亚结构以一种直接的方式揭示了几何语境的本质。
2016-05-20 math-ph math.GR math.MP
Security of classical noise-based cryptography
我们研究的安全性协议的密码密钥分发通过经典的噪音提出的Yuen和Kim（物理Lett。A 241 135（1998））。从安全密钥分发速率的角度进行的理论和实验分析表明，只要接收方的信噪比优于窃听方信噪比的-9dB，即使窃听方接收到的光子数比合法接收方多，也可以实现安全的密钥分发。在使用传统纤维光学的实验中，在每个发送者比特的最大速率为0.04比特和传输速率为2 Mb/s的情况下，证明了安全密钥分发。与其他量子密钥分发协议相比，该协议具有密钥分发效率高、实现简单等优点。然而，为了保证密码系统的安全性，需要精心的设计和管理。
2001-03-22 quant-ph
Quantum random number generators and their use in cryptography
随机数发生器（RNG）是许多领域的重要资源：密码学（量子和经典），概率计算（蒙特卡罗方法），数值模拟，工业测试和标记，危险游戏，科学研究等。RNG的随机性可以被精确地、科学地表征和测量。特别有价值的是信息理论可证明的RNG（真RNG-TRNG），在现有技术中，它似乎只有通过使用某些（简单）量子系统固有的物理随机性才是可能的。另一方面，当前的行业标准规定使用基于自激振荡器（FRO）的RNG，其随机性来源于逻辑电路中存在的电子噪声，并且不能被严格证明。这种方法目前主要用于第三代和第四代FPGA和ASIC硬件，不适合量子真随机数发生器的实现。我们比较了这两种方法的优缺点，并讨论了在最近出现的混合信号FPGA技术中构建量子TRNG的可能性。最后，我们讨论了几个使用TRNG是至关重要的例子，并展示了它如何显着提高密码系统的安全性。
2011-03-22 quant-ph
Fidelity of quantum strategies with applications to cryptography
我们引入了多轮量子策略保真度函数的定义，称之为策略保真度，它是量子态保真度函数的推广。我们提供了许多属性的战略保真度，包括Fuchs-van de Graaf关系的战略规范。我们还提供了一个一般的单调性结果下的策略忠诚度和策略范数的作用下的策略到策略的线性映射。我们说明了一个操作的解释的战略保真度的精神，乌尔曼定理，并讨论其应用程序的安全性分析的量子协议的交互式加密任务，如位的承诺和不经意的字符串传输。我们的分析是一般意义上的协议的行动不需要完全指定，这是在形成鲜明对比，大多数其他安全证明。最后，我们提供了一个半定规划公式的战略保真度。
2018-08-27 quant-ph
Quantum Cryptography with Imperfect Apparatus
量子密钥分发首先由Bennett和Escherard提出，它提供了一种可能的密钥分发方案，其安全性仅依赖于量子物理定律。到目前为止，该协议已被证明是安全的，即使在信道噪声和接收机的探测器故障，但如果使用的光子源是不完善的是脆弱的。在本文中，我们提出了一个新的概念，{ \it自检源}，这需要制造商的光子源提供一定的测试，这些测试的设计，如果通过，源是保证足够的安全性的量子密钥分发协议，即使测试设备可能不会建立在原来的规格。主要的数学结果是一个结构定理，它指出，对于希尔伯特空间中的任何状态，如果满足某些EPR型方程，则该状态本质上必须是EPR对的正交和。
1998-09-15 quant-ph
A min-entropy uncertainty relation for finite size cryptography
除了它们的基础意义，熵不确定性关系在证明量子密码协议的安全性方面起着核心作用。因此，特别感兴趣的是BB84和六状态编码的平滑最小熵方面的关系。以前，强不确定性关系，得到了有效的大块长度的限制。在这里，我们证明了一个新的不确定性关系的光滑的最小熵，只是稍微不那么强，但具有至关重要的性质，它可以应用到相当小的块长度。这为许多密码协议的实际实现铺平了道路。作为我们的证明的一部分，我们表现出紧密的不确定性关系的家庭Renyi熵，可能是独立的利益。
2014-05-14 quant-ph
Memory effects in device-dependent and device-independent cryptography
本文指出跨轮次记忆效应即使在单次设备依赖 QKD 中也会破坏非 IID 安全性证明，并联系 DIQKD 公开宣告攻击说明其核心挑战。
2023-08-15 quant-ph
Quantum memory in quantum cryptography
本文研究了量子存储器在量子密码学中的重要性，重点研究了量子密钥分发方案。在窃听者手中--量子存储器是一个强大的工具，使量子密码的安全性受到质疑;经典的隐私放大技术，用于证明对较弱窃听者的安全性，当窃听者可以长时间保持量子态时，可能就不起作用了。在这项工作中，我们提出了一个可能的方向来处理这个问题。我们定义了这种类型的强攻击，并证明了它们的安全性，这表明量子密码是安全的。我们从关于奇偶校验位的信息的完整分析开始（因为奇偶校验位用于隐私放大）。我们使用关于奇偶校验位信息的结果来证明针对非常强的窃听攻击的安全性，窃听攻击使用量子存储器和所有经典数据（包括纠错码）来直接攻击最终密钥。在合法用户手中，量子存储器也是一个有用的工具。本文提出了一种新的量子密钥分发方案，该方案使用量子存储器代替量子信道。该方案特别适用于多用户网络。量子存储器的使用还允许降低错误率以改进大规模量子密码，并使合法用户能够以合理的错误率工作。
1999-06-21 quant-ph
Chain rules for conditional entropies in quantum cryptography: limitations and improvements
Inria, ENS de Lyon, UCBL, LIP（法国国家信息与自动化研究所，里昂高等师范学院，里昂第一大学，信息处理实验室）；Télécom Paris, LTCI, Institut Polytechnique de Paris（巴黎电信学院，通信与电子学实验室，巴黎理工学院）
本文研究量子密码学中条件熵的链式法则，发现设备无关设置下自然收紧的链式法则不成立，但通过证明新的链式法则实现了中间改进，并基于此给出了Rényi熵累积定理的略微紧化版本。
2026-05-28 quant-ph
Quantum Cryptography II: How to re-use a one-time pad safely even if P=NP
当基本量子系统，如偏振光子，用于传输数字信息时，不确定原理产生了传统传输介质无法实现的新的密码现象，例如，原则上不可能窃听而不被检测到的高概率的通信信道。利用这样的信道，只要没有检测到窃听，一次性密码本就可以安全地重复使用多次，并且，提前规划，这些未受损传输的部分容量可以用于发送新的随机比特，当最终检测到窃听时，用这些随机比特来替换一次性密码本。与其他用于扩展一次性密码本的方案不同，该方案不依赖于复杂性理论假设，例如因子分解的难度。
2014-07-02 quant-ph
Quantum Key Distribution Protocol with Private-Public Key
提出了一种基于公钥密码组合和私钥密码的量子密码协议。与BB84协议[1]及其许多变体[2，3]不同，使用两个量子信道。目前的研究并没有提出信息和解机制来推导密钥。描述了三个相关的密钥分配系统。
2012-05-12 quant-ph
On the Optimal Mean Photon Number for Quantum Cryptography
量子密码学的最佳平均光子数（mu）是每个传输脉冲的平均光子数，在给定特定的系统场景和关于Eve能力的一组假设的情况下，该平均光子数导致提取的加密密钥比特的最高传输速率。虽然许多实验系统在实践中采用了0.1的平均光子数（mu），但一些研究小组指出，这个值有点武断。事实上，文献中已经描述了mu的各种最佳值。在本文中，我们提供了一个详细的分析模型的实验，基于光纤的量子密码系统，以及一组明确的合理假设夏娃的当前技术能力。我们明确地模拟了整个系统的行为，从物理效应到量子密码协议的结果，如纠错和隐私放大。然后，我们推导出最佳的光子数（μ）为这个系统在一系列的情况下。一个有趣的结果是，大约1.1的mu对于广泛的现实的基于光纤的QKD系统是最佳的;事实上，它提供了近10倍的蒸馏吞吐量的系统，采用更传统的mu = 0.1，而不会对系统安全性产生任何不利影响，根据对Eve当前能力的一组合理假设来判断。
2004-05-17 quant-ph
Ruling out higher-order interference from purity principles
正如Rafael Sorkin首先指出的那样，量子干涉有一个极限。在多狭缝实验中形成的干涉图样是狭缝对之间形成的干涉图样的函数，考虑三个狭缝而不是两个狭缝并没有真正的新特征。索尔金引入了一个数学上可以想象的高阶干涉行为的层次结构，其中经典理论位于这个层次结构的第一层，量子理论位于第二层。非正式地说，这个层次的顺序对应于干涉图样不可约依赖的狭缝的数量。许多作者想知道为什么量子干涉仅限于这个层次的第二层。高阶干涉的存在是否违反了我们认为应该是基本的自然物理原理？在目前的工作中，我们表明，可以找到这样的原则，限制干涉行为的二阶，或“类量子”，干涉，但不限制我们整个量子形式主义。我们的工作范围内的操作框架的广义概率理论，并证明，任何理论满足因果关系，纯度保存，纯Sharpness，和纯化-四个原则，正式的基本性质的纯度在性质-展品最二阶干扰。因此，这些理论至少在概念上非常“接近”量子理论。一路上，我们表明，系统在这样的理论对应于欧几里德约旦代数。因此，它们是自对偶的，而且，在这种理论中的多缝实验是由纯投影仪描述的。
2017-07-13 quant-ph
Entropy bounds for multiparty device-independent cryptography
基于分布式纠缠的多方量子密码技术将在未来的量子网络中得到自然的应用。许多多部设备无关（DI）协议（如DI会议密钥协商）的安全性依赖于以窃听者的信息为条件的各方结果的冯诺伊曼熵的边界，假定违反多部贝尔不等式。我们考虑三方测试Mermin-Ardehali-Belinskiii-Klyshko（MABK）不等式，并通过限制单方结果的条件熵和双方结果的联合条件熵来证明其结果的隐私性。从前者的约束，我们表明，真正的多体纠缠是必要的，以证明一方的结果的隐私，而后者显着改善以前的结果。我们得到的熵界由于两个一般结果的独立利益。第一个方案大大简化了$N$ -partite Bell方案的量子设置。第二种方法给出了任意$N$ -量子比特态违反MABK不等式的上界，作为态参数的函数。
2020-12-18 quant-ph
Thermal blinding of gated detectors in quantum cryptography
先前已经表明，两个商业上可获得的量子密钥分发（QKD）系统的门控检测器是可盲的，并且可由窃听者使用连续波照明和短亮触发脉冲来控制，从而操纵电路中的电压[L. Lydersen等人，Nat. Photonics DOI：10.1038/nphoton.2010.214]。这允许攻击者窃听完整的原始密钥和秘密密钥，而不会增加量子误码率（QBER）。在这里，我们将展示如何在明亮的照明下探测器的热效应可以导致相同的结果。我们证明了商业QKD系统Clavis 2中的探测器可以通过使用明亮的照明加热雪崩光电二极管（APD）来致盲，即所谓的热致盲。此外，一旦探测器失明，就可以使用短亮脉冲来触发探测器。对于数据包传输之间有停顿的系统，如即插即用系统，热惯性使夏娃能够在窃听之前应用明亮的致盲照明，使她更难被抓住。
2010-09-14 quant-ph
Restrictions on non-Clifford fault tolerance and ruling out beyond-SQL quantum metrology
Harvard Quantum Initiative（哈佛量子倡议）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
该研究证明了非Clifford容错的限制，排除了超越SQL的量子计量学，发现恒定强度信号对齐噪声会阻碍量子计量学超越SQL的渐近优势。
2026-07-31 quant-ph
Man-in-the-Middle Attacks Targeting Quantum Cryptography
针对现有量子密钥分发（QKD）协议在特定条件下的漏洞，本研究提出两类中间人（MITM）攻击技术并通过案例验证其风险，同时给出应对策略与安全增强方法，为安全量子通信系统部署提供参考。
2025-02-01 cs.CR quant-ph
Integration of quantum random number generators with post-quantum cryptography algorithms
本文提出将量子随机数发生器通过熵即服务模型集成到基于后量子密码的TLS通信网络中，实验证明其能实现实时熵监测与质量评估，且对TLS握手时间影响可忽略。
2025-08-27 quant-ph
Memory Attacks on Device-Independent Quantum Cryptography
设备无关的量子密码方案旨在仅基于所使用的任何组件的输出统计来保证用户的安全性，而无需验证其内部功能。由于这将保护用户免受不可信或不称职的制造商，破坏或设备退化，这个想法引起了很大的兴趣，并提出了许多设备无关的计划。在这里，我们确定了依赖于安全实验室之间的公共通信的设备独立协议的一个关键弱点。不受信任的设备可能会记录它们的输入和输出，并在以后的运行期间通过公开讨论的输出来泄露有关它们的信息。因此，重用设备会危及协议的安全性，并有泄露秘密数据的风险。可能的防御措施包括安全地销毁或隔离使用过的设备。然而，这些都是昂贵的，往往是不切实际的。我们提出了其他更实用的部分防御，以及一个新的协议结构的设备无关的量子密钥分发，旨在实现组合安全的情况下，双方使用少量的设备，反复共享密钥与对方（没有其他方）。
2013-08-06 quant-ph
One-out-of-Many Unclonable Cryptography: Definitions, Constructions, and More
本文提出多选一不可克隆安全概念，并基于 LWE 与一次性强反盗版 SDE，在标准模型中构造不可克隆加密、点函数复制保护和谓词加密。
2023-02-20 cs.CR quant-ph
Resilience of gated avalanche photodiodes against bright illumination attacks in quantum cryptography
在量子密钥分发中，半导体雪崩光电二极管（APD）通常用于单光子探测。最近，已经提出了许多使用明亮照明的攻击来操纵门控InGaAs APD。为了制定有效的应对措施，必须对这些攻击进行仔细分析，以区分不正确的操作和真正的漏洞。在这里，我们证明了正确操作的门控APD对连续波照明攻击具有免疫力，而监测光电流的过高值是针对使用时间定制光的攻击的直接对策。
2011-06-14 physics.ins-det quant-ph
Educational potential of quantum cryptography and its experimental modular realization
量子力学的基本原理被认为是很难理解的听众没有准备好，它的普及的许多尝试被证明是难以掌握或不正确的。我们提出量子密码学作为量子物理学介绍的一个非常有效的工具，因为它具有所需的属性集，可以吸引学生并概述基本的量子原理。提出了一种可用于教育和研究目的的模块化桌面量子密码设置。实验室和现场测试表明，所开发的系统的可用性和可靠性。
2018-06-03 physics.ed-ph quant-ph
Less is More: On Copy Complexity in Quantum Cryptography
UCSB（加州大学圣塔芭芭拉分校）；NYU（纽约大学）
本文提出了一种通用方法，将单副本安全性提升到多副本安全性，并在量子密码学多个领域取得新成果。
2026-03-09 cs.CR quant-ph
Quantum Candies and Quantum Cryptography
量子信息领域正越来越为公众所知。然而，向公众有效地展示量子科学和技术背后的概念可能是一项具有挑战性的工作。我们调查，扩展，并在这里大大扩展“量子糖果”（由雅各布斯发明），直观地描述量子信息中的一些基本概念，包括量子比特，互补性，不可克隆原则和纠缠的教学模型。继Jacob的量子糖果描述的著名的量子密钥分发协议BB84，我们明确地证明了各种额外的量子密码协议使用量子糖果在一个平易近人的方式。我们研究的模型可以成为科学和工程教育工作者的一个有价值的工具，他们希望帮助公众获得更多关于量子科学和技术的见解：本文的大部分内容，包括量子密码学的许多协议，预计对于没有任何数学，物理学或密码学知识的外行来说都很容易理解。
2020-11-03 cs.CR physics.ed-ph quant-ph
Breaking barriers in two-party quantum cryptography via stochastic semidefinite programming
本文利用随机规划中的随机选择思想，通过切换比特承诺、弱硬币翻转和不经意传输协议提升安全性，并首次提出Rabin不经意传输的量子协议。
2025-01-14 math.OC quant-ph
Revocable Cryptography from Learning with Errors
基于量子不可克隆原理和带误差学习问题的量子亚指数难度，构造了具有密钥撤销能力的多种密码原语，核心是使Dual-Regev加密方案可撤销。
2023-10-12 cs.CR quant-ph
A Modular Approach to Unclonable Cryptography
提出不可克隆可穿刺混淆（UPO）新概念，基于此为公钥量子货币、量子拷贝保护等不可克隆密码学原语提供模块化构造，并给出标准模型下的新结果与候选构造。
2024-04-23 cs.CR quant-ph
Using of small-scale quantum computers in cryptography with many-qubit entangled states
我们提出了一个新的密码协议。提出了利用量子计算机将普通二进制形式的信息编码成多比特纠缠态的方法。量子位的状态（例如，利用光子）通过量子信道传输到收件人，收件人应用被调谐以实现消息的逆酉变换解码的量子计算机。考虑了不同的窃听方式，给出了确定秘密酉变换所需时间的估计。它表明，即使使用小的量子计算机可以作为一个非常有效的密码协议的基础。对于建议的密码协议，通信可以被认为是安全的时间尺度在纠缠态中的量子比特数量和用于构建量子网络的门的数量上是指数的。
2005-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Implementation of Secure Quantum Protocol using Multiple Photons for Communication
本文介绍了一种用于云中服务器之间安全通信的量子密码协议的实现。随着计算能力的增加，基于计算复杂性的经典密码学和密钥管理方案变得越来越容易受到暴力攻击和密码分析攻击。目前量子密码学的实现基于BB84协议，该协议容易受到实际激光源发射的多个光子的虹吸攻击。三阶段协议，其实现在本文中描述，是从传统的做法出发，它消除了一些已知的漏洞，目前实现的量子密码。本文提出了一种在自由空间中实现三阶段量子通信协议的方法。据作者所知，这是量子协议的第一个实现，其中多个光子可以用于安全通信。
2012-08-30 cs.CR quant-ph
Continuous-variable quantum cryptography with an untrusted relay: Detailed security analysis of the symmetric configuration
我们考虑Pirandola等人的连续变量协议[Nature Photonics 9，397-402（2015），也参见arXiv. 1312.4104]，其中通过测量不可信的中继来建立秘密密钥。在这个网络协议中，两个授权方通过不安全的量子链路连接到一个不可信的中继。秘密相关产生的连续变量贝尔检测上执行传入的相干态。在目前的工作中，我们提供了一个详细的研究对称配置，中继是中间的各方。我们分析了对称窃听策略对量子链路明确表明，在固定的transmittance和热噪声，双模相干攻击是最佳的，明显优于基于独立纠缠克隆的单模集体攻击。这种优势表现在安全阈值和密钥速率两个方面。
2015-06-18 physics.optics quant-ph
Unclonable Cryptography in Linear Quantum Memory
NTT Research（NTT研究所）；Stanford University（斯坦福大学）
研究一次性签名等量子签名令牌，此前相关协议量子存储器需求大，本文开发新技术，显著减小量子密钥大小，在某些情况达渐近最优，为不可克隆密码学发展助力。
2026-07-29 cs.CR quant-ph
