Burning the Trojan Horse: Defending against Side-Channel Attacks in QKD
基于BB84的离散变量QKD协议被认为是安全的，可以防止窃听者Eve拦截飞行的量子比特并对其执行任何量子操作。然而，这些协议仍然容易受到侧信道攻击。我们调查特洛伊木马的侧信道攻击，夏娃发送她自己的状态到爱丽丝的设备和措施的反射状态估计的关键。我们证明了可分离相干态是多模高斯攻击态中最优的。我们描述了如何爱丽丝可以抵御这一点，通过添加热噪声的系统，并给出了分析表达式所得到的密钥速率。我们还提供了一个约束的情况下，夏娃可以使用任何可分离的状态的密钥速率，并描述了一个主动防御系统的基础上的光调制器。
2018-01-19 quant-ph
Invisible Trojan-horse attack
我们证明了特洛伊木马攻击的实验可行性，仍然几乎不可见的单光子探测器在实际的量子密钥分发（QKD）系统，如Clavis 2 ID Quantique。我们在1924 nm和1536 nm对Scarani-Acin-Ribordy-Gisin（SARG 04）QKD协议进行了详细的数值比较。该攻击策略较早提出，但发现在后一个波长上不成功，如N.~ Jain等人，New J.Phys.16，123030（2014）。然而，在1924 nm处，我们通过实验表明，探测器对亮脉冲的噪声响应大大降低，并通过建模表明同样的攻击将成功。如果不采取适当的对策，攻击的无形性将对实际QKD的安全构成威胁。
2017-07-12 quant-ph
Improved security bounds against the Trojan-Horse attack in decoy-state quantum key distribution
针对量子特洛伊木马攻击，提出一种数值方法以改进诱骗态QKD系统的安全界，显著提升最终密钥和传输距离，为实际系统安全提供新工具。
2023-12-24 quant-ph
On the lightweight authenticated semi-quantum key distribution protocol without Trojan horse attack
最近，Tsai等人（Laser Phys.Lett. 17，075202，2020）提出了一种用于量子参与者与经典参与者共享秘密密钥的轻量级认证半量子密钥分发协议。然而，本研究指出，攻击者可以使用修改攻击，使两个参与者共享一个错误的密钥而不被发现。为了避免这个问题，这里提出了一种改进。
2020-10-20 cs.CR 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
Trojan-horse attacks threaten the security of practical quantum cryptography
窃听者Eve可以通过从量子信道发送明亮的光并分析背反射来探测量子密钥分发系统。我们提出并实验证明了安装这样的木马攻击的设置。作为原理证明，我们在对ID~Quantique的量子密码系统Clavis 2的操作中展示了它。仅用几个反向反射的光子，伊芙就以高于90%的概率识别出鲍勃的秘密基选择，从而识别出Scarani-Acín-Ribordy-Gisin 2004协议中的原始密钥位。这显然会破坏密码系统的安全性。不幸的是，在Clavis 2中，Eve的明亮脉冲有一个副作用，即在Bob的单光子探测器中引起高水平的后脉冲，导致高量子比特错误率，有效地保护了这个系统免受我们的攻击。然而，在配备了具有较少噪声但真实特性的检测器的Clavis 2类系统中，存在密钥正泄漏的攻击策略。我们通过数值模拟证实了这一点。窃听设置和策略都可以推广到攻击大多数当前的QKD系统，特别是如果它们缺乏适当的保护措施。我们还提出了防止此类攻击的对策。
2014-06-23 quant-ph
Quantum secret sharing between multiparty and multiparty with four states
提出了一个四态多方与多方量子秘密共享协议。我们证明了该协议可以使多光子信号的特洛伊木马攻击、EPR对的假信号攻击、单光子攻击和不可见光子攻击无效。此外，我们还给出了任意两粒子纠缠态下利用伪信号攻击的不诚实代理窃听加密的平均成功概率的上界。
2006-11-07 quant-ph
Addendum to "Quantum secret sharing between multiparty and multiparty without entanglement"
最近，Yan和Gao提出了一种使用单光子序列在多方（组1中的$m$成员）和多方（组2中的$n$成员）之间进行量子秘密共享的协议（Phys.Rev.A \textbf{72}，012304（2005））。我们发现，如果传输的量子信号只有一个单光子是安全的，但不安全的多光子信号，因为一些代理可以得到其他人的信息，如果他们攻击的通信特洛伊木马。然而，通过简单的修改就可以实现针对这种攻击的安全性。
2005-08-23 quant-ph
Empirical Risk-aware Machine Learning on Trojan-Horse Detection for Trusted Quantum Key Distribution Networks
本文提出风险感知机器学习技术以检测可信量子密钥分发网络中的特洛伊木马攻击，通过最优分类器识别潜在攻击并有效降低漏洞风险。
2024-10-15 quant-ph
Countermeasures for Trojan-Horse Attacks on self-compensating all-fiber polarization modulator
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Padua Quantum Technologies Research Center, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学帕多瓦量子技术中心）
本文研究了iPOGNAC编码器对特洛伊马攻击的脆弱性，并提出改进的防御措施以减轻此类攻击的影响。
2025-10-19 physics.optics quant-ph
Multiparty Mediated Quantum Secret Sharing Protocol
本文提出了一种多方调解的量子秘密共享（MQSS）协议，该协议允许n个受限量子用户通过一个具有完全量子能力的不诚实第三方（TP）来共享秘密。在受限量子用户只能进行Hadamard变换和Z基测量的前提下，提出的MQSS协议解决了现有半量子秘密共享协议中的两个共同挑战：（1）分发者必须具有完全量子能力;（2）经典用户必须配备波长量子滤波器和光子数分裂器（PNS）以检测特洛伊木马攻击。安全性分析也证明了所提出的MQSS协议可以避免集体攻击、共谋攻击和特洛伊木马攻击。此外，由于受限量子用户只能进行两次量子操作，并且量子比特在更短的距离内传输，因此MQSS协议比现有的SQSS协议效率更高。
2021-12-21 cs.CR quant-ph
Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol
本研究分析诱骗态BB84协议在相位调制器木马攻击下的安全性，推广攻击模型至任意探测态，引入保守泄漏界限，并证明量子硬币不平衡低且超100公里距离仍有非零安全密钥率。
2025-02-28 quant-ph
Four-state reference-frame-independent quantum key distribution with non-qubit sources
理论与实验之间的差距严重限制了量子密钥分发（QKD）的发展。已经提出了参考系无关（RFI）协议以避免参考系的对齐。然而，木马攻击和设备漏洞导致的多种光学模式导致发射信号不完美。本文基于广义容损技术分析了非比特源RFI-QKD协议的安全性。仿真结果表明，该方法可以有效地抵御非量子比特源的攻击，包括参考系失调、状态准备缺陷、多光学模式和特洛伊木马攻击.而且它只需要准备四个量子态，降低了未来实验的复杂性。
2021-05-24 quant-ph
A Novel Efficient Multiparty Semi-Quantum Secret Sharing Protocol Using Entangled States for Sharing Specific Bits
针对现有多方SQSS易受DCNA及木马攻击、通信双向且参与者受限等问题，本文利用Bell态与Hadamard操作提出单向多方协议，可抵御多种攻击并提升量子比特效率。
2024-09-08 quant-ph
Two-Layer Quantum Key Distribution
最近提出了一种新的利用相干态和热态的量子密钥分发协议。在这项工作中，这种两层QKD协议的形式化和最常见的攻击，包括外部控制和特洛伊木马攻击，其安全性进行了讨论。
2014-12-19 quant-ph
The practical issues of side-channel-secure quantum key distribution
本文研究侧信道安全量子密钥分发协议的实际问题，在保持仅需强度上界表征优势的前提下，分析状态相关关联误差和特洛伊木马攻击，证明反射光强度低于10^-6时Eve几乎无法获取额外密钥信息，提升了SCS协议的实用性。
2025-08-21 quant-ph
Differential phase shift quantum secret sharing using twin field
量子秘密共享是实现多方量子通信的基础，是未来量子互联网的基石之一。然而，线性速率距离限制严重限制了QSS的安全密钥速率和传输距离。在这里，我们基于差分相移方案和双场思想，提出了一种实用的三参与者之间的QSS协议，以解决高效的多方通信任务。与以前提出的差分相移QSS协议相比，我们的协议可以打破线性速率距离界限，理论上在300公里长的光纤中将密钥速率提高了三个数量级。此外，新的协议是安全的特洛伊木马攻击，不能抵抗以前的差分相移QSS。
2021-04-10 quant-ph
Quantum Key Distribution with Screening and Analyzing
我们提出了一个量子密钥分发方案，通过使用屏蔽角和分析检测器，使得能够注意到存在的夏娃谁窃听量子信道，作为最近的量子密钥分发的修订协议[Phys.Rev.Lett. 95，040501（2005）]。我们讨论了所提出的量子密钥分发对各种攻击的安全性，包括冒充攻击和特洛伊木马攻击。
2006-10-04 quant-ph
Lightweight Mediated Semi-Quantum Secret Sharing Protocol
针对现有的半量子秘密共享协议存在两个问题：（1）分发者必须是量子用户，（2）经典用户必须配备特洛伊木马检测器，提出了一种新的中介半量子秘密共享协议（MSQSS），使经典分发者可以在不诚实的第三方（TP）的帮助下将自己的秘密共享给经典代理。提出的MSQSS协议采用单向量子通信，因此它是免费的特洛伊木马攻击。此外，安全性分析证明了所提出的协议可以抵抗集体攻击。与现有的SQSS协议相比，本文提出的MSQSS协议更轻量级，更实用。
2021-02-12 cs.CR quant-ph
Non-deterministic Two-Way Quantum Key Distribution using Coherent States
提出了一种非确定性的双向量子密钥分发方案。我们分析了所提出的量子密钥分发对光子数分裂、假冒和特洛伊木马攻击的安全性，并量化了对相干态脉冲平均光子数的安全界限。最后，我们评论了该协议的特点。
2007-03-06 quant-ph
Trustworthiness of detectors in quantum key distribution with untrusted detectors
与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）协议是一种有效的解决检测器侧信道攻击的方案。MDI-QKD的主要优点之一是可以证明安全性，而无需对测量设备如何工作进行任何假设。与传统的量子密钥分发（QKD）协议（如诱饵态BB84协议）相比，代价是相对较低的安全密钥速率。最近，一个新的QKD协议，旨在弥补MDI-QKD的强安全性和传统QKD的高效率，已经被提出。在该协议中，合法接收方采用可信线性光学网络对从不安全量子信道接收到的光子信息进行编码，然后使用不可信检测器进行贝尔态测量（Bell state measurement，BSM）。在大多数这些研究中，一个关键的假设是，位于接收者实验室内的不可信BSM不能向外部发送任何不需要的信息。在这里，我们表明，如果BSM是完全不可信的，一个简单的计划将允许BSM发送信息到外部。结合特洛伊木马攻击，该方案可以让Eve在不被发现的情况下获得量子密钥的信息。为了防止上述攻击，需要针对特洛伊木马攻击的对策或对“不可信”BSM设备的某种可信度。
2015-02-25 quant-ph
Protecting fiber-optic quantum key distribution sources against light-injection attacks
在量子密钥分发系统中，为了保证其安全性，需要一个具有良好保护和特征的源。不幸的是，源容易受到光注入攻击，例如特洛伊木马，激光播种和激光破坏攻击，其中窃听者主动注入明亮的光来攻击源单元。黑客激光器可以是高功率激光器，可以通过激光破坏攻击修改组件的属性，并进一步帮助特洛伊木马和其他光注入攻击。在这里，我们提出了一种对抗光注入攻击的对策，包括在源的出口处放置一个额外的牺牲组件。该组件应该能够承受高功率入射光，同时将其衰减到不能改变光源其余部分的安全水平，或者被破坏成永久的高衰减状态，从而破坏线路。我们通过实验证明，现成的光纤隔离器和环行器具有这些所需的特性，至少在连续波高功率激光的攻击下。
2022-09-24 quant-ph
Guarding Quantum Key Distribution with integrated Magnetic-free Nonreciprocal Structures
针对芯片级QKD系统难以集成传统非互易器件而易受注入攻击的问题，采用直接二进制搜索算法逆向设计无磁非互易器件，成功在芯片级QKD系统中防御了木马攻击。
2023-08-04 quant-ph
Lightweight Mediated Semi-Quantum Key Distribution Protocol with a Dishonest Third Party based on Bell States
中介半量子密钥分发（MSQKD）协议是一个重要的研究课题，它允许两个经典参与者在第三方（TP）的帮助下安全地共享密钥。然而，在现有的MSQKD协议，有两个改进的问题，即（1）经典的参与者必须配备昂贵的检测器，以避免特洛伊木马攻击和（2）的可信度水平的TP必须诚实。据我们所知，没有一个现有的MSQKD协议可以解决这两个问题。因此，本研究以Bell态为量子资源，提出了一种经典参与者不需要木马检测器且TP不诚实的MSQKD协议。此外，所提出的协议被证明是安全的，对众所周知的攻击和经典的参与者只需要两个量子能力。因此，与现有的MSQKD协议相比，该协议具有更好的实用性。
2021-12-02 cs.CR quant-ph
Reliable numerical key rates for quantum key distribution
在这项工作中，我们提出了一个可靠的，有效的，和严格的数值方法计算有限维量子密钥分发（QKD）协议的密钥速率。我们通过找到比文献中先前报道的更高的关键利率来说明我们的方法，这些利率适用于几种有趣的场景（例如，特洛伊木马攻击和相位相干BB84协议）。我们的方法将最终提高我们的能力，自动化的关键率计算，因此，开发一个用户友好的软件包，可以广泛使用的QKD研究人员。
2018-07-19 quant-ph
Faithful qubit distribution assisted by one additional qubit against collective noise
本文提出了一种在集体噪声信道下的单光子偏振态分布方案。通过增加一个具有固定偏振的额外光子，我们可以通过奇偶校验测量和后选择来保护状态免受集体噪声的影响。虽然该方案仅在概率上成功，但它比利用消相干子空间的方案更简单，更灵活。最后给出了一个在BB84协议中通过集体噪声信道的应用，该协议对特洛伊木马攻击具有较强的鲁棒性。
2005-07-27 quant-ph
A secret sharing scheme on p^2 -dimensional quantum system
本文给出了p为奇素数的p^2维量子系统的互无偏基，并根据这些互无偏基的性质构造了相应的幺正变换.然后，利用这些相互无偏基之间的酉变换构造了一个（N，N）门限秘密共享方案，并从拦截重发攻击、纠缠测量攻击、特洛伊木马攻击等方面分析了该方案的安全性，利用该方法构造了一个只涉及一个量子点的单粒子量子协议，该方案比其他方案具有更好的可扩展性.
2018-01-18 quant-ph
On the "Security analysis and improvements of arbitrated quantum signature schemes"
最近，Zou等人[Phys.Rev.A82，042325（2010）]指出，两个仲裁量子签名（AQS）方案是不安全的，因为当接收者否认签名的完整性时，仲裁者不能仲裁两个用户之间的争议。通过使用公共董事会，他们试图提出两个AQS方案来解决这个问题。这一工作表明，同样的安全问题可能存在于他们的计划，也可以透露一个恶意的一方的秘密密钥，而不被发现使用木马攻击。因此，量子签名的两个基本性质，即不可伪造性和可验证性，在他们的方案中可能不满足。
2011-05-06 quant-ph
Long distance decoy state quantum key distribution in optical fiber
光子数分裂攻击的理论存在为大多数使用高度衰减的激光源的量子密钥分发（QKD）演示创建了安全漏洞。使用超低噪声，高效率的过渡边缘传感器光电探测器，我们已经实现了第一个版本的诱饵状态协议，该协议在单向QKD系统中不使用高斯近似的情况下结合了有限的统计数据，从而能够创建对光子数分裂攻击免疫的安全密钥，并在107公里的光纤上高度抵抗特洛伊木马攻击。
2007-05-02 quant-ph
Three-party quantum private comparison of equality based on genuinely maximally entangled six-qubit states
我们提出了一个新的三方量子私有比较协议，使用真正的最大纠缠六量子比特态。在我们的协议中，三个参与者可以确定他们的私人信息是否相等，而无需外部第三方帮助计算比较结果。同时，参与者可以分别保护他们输入的隐私。我们的协议不需要任何幺正操作来编码信息，由于真正的最大纠缠六量子比特态的优良特性。此外，该协议使用一步量子传输，它是天生的特洛伊木马攻击。我们还证明了我们的协议是安全的，在本文中的外部和参与者的攻击。
2015-03-14 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
Experimental Demonstration of Sequential Multiparty Quantum Secret Sharing and Quantum Conference Key Agreement
本研究提出三种可抵御攻击的实用可验证(k,n)阈值QSS协议，兼具通用性可适配QCKA，在5方25/55公里光纤实验中实现对应密钥速率，为多方量子安全通信的实际应用铺路。
2023-02-22 physics.optics quant-ph
Robust polarization-based quantum key distribution over collective-noise channel
提出了两种基于偏振态的量子密钥分发协议。该协议在无噪声子空间或子系统中编码密钥比特，因此可以在受到任意程度的集体噪声的量子信道上起作用，例如，由于光纤中偏振的旋转而发生。这些协议可以只使用纠缠光子对源、单光子旋转和单光子探测器来实现。因此，我们的建议提供了实际和现实的替代方案，现有的量子密钥分发在光纤上，而不诉诸干涉或双向量子通信，从而规避，分别需要高精度的定时和特洛伊木马攻击的威胁。
2003-08-15 quant-ph
A novel two-party semiquantum key distribution protocol based on GHZ-like states
本文提出了一种新的两方半量子密钥分发协议，该协议仅使用一种类GHZ态。所提出的SQKD协议可以在不存在第三方的情况下创建一个在具有无限量子能力的量子方和具有有限量子能力的经典方之间共享的私钥。该协议不需要Hadamard门和量子纠缠交换。详细的安全性分析表明，该协议可以抵抗各种著名的外部窃听攻击，如特洛伊木马攻击、纠缠测量攻击、双重CNOT攻击、测量重发攻击和拦截重发攻击。
2022-04-21 quant-ph
Randomness determines practical security of BB84 quantum key distribution
利用量子力学基本定律证明了BB 84量子密钥分发协议的无条件安全性，但考虑到状态准备和测量的不完善，实际的量子密钥分发系统可能会被黑客攻击。迄今为止，人们已经提出了各种利用不完美设备的攻击方案，但还没有针对所有实际攻击方案提出通用的安全性分析模型。在这里，我们证明了一般的实际攻击方案可以分为木马攻击，强随机性攻击和弱随机性攻击。在随机攻击模型下证明了BB84协议的安全性，这些结果可用于保证实际量子密钥分发系统的安全性。
2015-09-20 quant-ph
Multi-party quantum summation based on quantum teleportation
提出了一个基于量子隐形传态的安全多方量子求和协议，其中一个恶意但非合谋的第三方（TP）帮助计算求和。在我们的协议中，TP负责纠缠分发，Bell态在参与者之间共享。用户根据自己的私人比特对手中的量子比特进行编码，并进行贝尔状态测量。在获得参与者的测量结果后，TP可以计算总和。参与者不需要将他们的编码状态发送给其他人，因此该协议先天地免受特洛伊木马攻击。此外，我们的协议可以防止丢失错误，因为纠缠分发只发生一次在我们的协议的开始。我们表明，我们的协议是安全的，对攻击的参与者以及外人。
2019-07-09 quant-ph
Simulations of distributed-phase-reference quantum key distribution protocols
本文在ANSYS Interconnect平台上仿真了分布式相位参考量子密钥分发协议的实际实现，并评估了后闪光、木马及探测器致盲等窃听攻击。
2024-06-13 quant-ph
Security of practical modulator-free quantum key distribution
本文针对无调制器量子密钥分发发射机中残余脉冲导致的信息泄漏问题，在安全性证明层面分析了其影响并评估协议性能，发现泄漏衰减不足会严重降低密钥率。
2024-11-24 quant-ph
Physical Security of Chip-Based Quantum Key Distribution Devices
本文针对芯片化MDI-QKD设备的物理安全，研究利用片上监测光电二极管、光学隔离和幅度调制器布局来检测并抵御特洛伊木马攻击。
2024-08-29 quant-ph
Improving the security of secure direct communication based on secret transmitting order of particles
对Zhu，Xia，Fan，and Zhang [Phys. Rev. A 73，022338（2006）]提出的基于粒子秘密传输顺序的安全直接通信协议的安全性进行了分析，发现当窃听者Eve利用木马攻击策略窃取秘密消息时，该方案是不安全的.该方案的关键漏洞在于两个授权用户只对他们的量子信道进行一次安全性检查。Eve可以在发送者Alice发送给接收者Bob的每个光子中插入另一个间谍光子，一个不可见光子或延迟光子，并在间谍光子从Bob返回到Alice时捕获间谍光子。在授权用户进行安全检查后，Eve可以根据Bob公布的发送命令信息获取秘密消息。最后，我们提出了一个可能的改进该协议。
2006-12-03 quant-ph
Resisting Quantum Key Distribution Attacks Using Quantum Machine Learning
Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）；Hurghada University（赫尔加达大学）；Bikash’s Quantum (OPC) Pvt. Ltd.（比卡斯量子有限公司）
本文提出混合量子长短期记忆模型，利用量子机器学习检测QKD攻击，实现94.7%的检测准确率。
2026-02-19 cs.CR quant-ph
Comment on "Security analysis and improvements of arbitrated quantum signature schemes"
最近，Zou等人[Phys.Rev.A82，042325（2010）]证明了两个仲裁量子签名（AQS）方案是不安全的，因为当接收者否认签名的完整性时，仲裁者不能仲裁两个用户之间的争议。Zou等人利用公共董事会提出了两种AQS方案来解决该问题。这项工作表明，同样的安全问题可能存在于邹等。的阴谋。此外，恶意验证者Bob可以主动否定已签名的订单，如果他愿意的话。这种攻击是在[Phys. Rev. Lett. 91，109801（2003）]在量子密码学中是重要的。Bob可能会从这种DoS攻击中获得一些好处，因为他可以主动拒绝Alice的签名订单而不会被检测到。这项工作还表明，恶意签名者可以透露验证者的秘密密钥，而不会被发现使用木马攻击。
2012-02-10 quant-ph
Fault tolerant authenticated quantum dialogue using logical Bell states
利用逻辑Bell态作为量子资源，提出了两种容错的认证量子对话（AQD）协议，分别对抗集体退相噪声和集体旋转噪声.这两个协议都能在一种集体噪声信道上同时安全地完成两个参与者之间的相互身份认证和对话。在这两个协议中，通过经典信道传输的信息被假设为可窃听和可修改的。用于选择样本逻辑量子比特的测量基的密钥在两个参与者之间私下预共享。解码时采用Bell态测量而不是四比特联合测量。两个参与者共享消息逻辑Bell状态的初始状态，并通过直接传输辅助逻辑Bell状态来避免信息泄漏问题。模仿攻击、中间人攻击、修改攻击和来自Eve的特洛伊木马攻击都是可检测的。
2022-05-05 quant-ph
Semi-quantum key distribution with single photons in both polarization and spatial-mode degrees of freedom
本文设计了一种新的基于偏振和空间模式自由度的单光子的半量子密钥分发（SQKD）协议，该协议允许在一个量子通信者和一个经典通信者之间建立原始密钥。提出的SQKD协议只采用一种量子态作为初始量子资源。详细的安全性分析表明，该方案能够抵抗Eve的主动攻击，如拦截重发攻击、测量重发攻击、特洛伊木马攻击和纠缠测量攻击。该协议只需要偏振和空间模式自由度的单光子作为量子资源，并采用单光子测量。因此，它具有很好的可行性，因为在偏振和空间模式自由度的单光子的制备和测量可以很容易地实现与现有的量子技术。
2022-05-13 quant-ph
A novel hybrid protocol for semiquantum key distribution and semiquantum secret sharing
提出一种基于类GHZ态、同时实现SQKD与SQSS的混合协议，无需延迟线、Pauli操作、Hadamard门、纠缠交换或量子存储，并证明可抵御多种攻击。
2023-08-16 quant-ph
Deterministic QKD source robust against side-channel attacks
University of Toyama（富山大学）；University of Vigo（维戈大学）
本文提出一种本质抗侧信道攻击的确定性QKD源，无需脉冲后选择或完美消光比设备，可简化安全证明并提升密钥率，为实现安全QKD提供实用路径。
2026-08-14 quant-ph
Information leakage resistant quantum dialogue against collective noise
本文提出了两种在集体噪声信道下的抗信息泄漏量子对话协议。该方法利用无相干子空间消除两种集体噪声的影响，集体移相噪声和集体旋转噪声，其中每个逻辑量子比特由两个物理量子比特组成并且没有噪声。在这两个协议中，秘密信息都是通过两个复合酉操作编码在初始逻辑量子比特上的。此外，解码需要单光子测量而不是Bell态测量或更复杂的测量，使得所提出的两个协议更容易实现。每个逻辑量子比特的初始状态通过其辅助对应物的直接传输在两个认证用户之间私有共享。因此，在这两个协议中，信息泄漏的问题是避免。此外，详细的安全性分析还表明，Eve的几个著名的主动攻击，如特洛伊木马攻击，拦截重发攻击，测量重发攻击，纠缠测量攻击和相关性启发（CE）攻击可以有效地克服。
2022-05-05 quant-ph
Information leakage resistant quantum dialogue with single photons in both polarization and spatial-mode degrees of freedom
提出了一种基于单光子偏振和空间模式自由度的量子对话协议。在所提出的量子点协议中，用于编码的偏振和空间模式自由度中的单光子的初始状态在两个通信者之间通过从一个通信者到另一个通信者的辅助对应物的直接传输而私有地共享。结果，避免了信息泄漏问题。此外，详细的安全性分析还表明，所提出的QD协议能够抵抗Eve提出的几种著名的主动攻击，如特洛伊木马攻击、拦截重发攻击、测量重发攻击和纠缠测量攻击。该量子点协议只需要偏振和空间模两个自由度的单光子作为量子源，并采用单光子测量。因此，它是可行的，在实践中的制备和测量的一个单一的光子在偏振和空间模式的自由度可以完成与目前的实验技术。
2022-05-13 quant-ph
Comment on "Semiquantum secret sharing using entangled states"
最近，Li等人[Phys.Rev.A，82（2），022303]提出了两个利用类GHZ态的半量子秘密共享（SQSS）协议。所提出的方案是相当实用的，因为只有秘密经销商需要配备先进的量子设备，如量子存储器，而其他代理人可以只执行经典的操作来完成秘密共享。然而，这项研究指出，存在的安全隐患，在窃听检查阶段的两个方案，可以安装到拦截重发攻击和特洛伊木马攻击的两个方案，分别，以揭示其他代理的影子，并进一步揭示主密钥的SQSS，这是矛盾的安全要求的QSS。幸运的是，提出了两种可能的解决方案来避免这种安全隐患。
2011-11-09 cs.CR quant-ph
Phase-error estimation for quantum key distribution with leaky receivers
Faculty of Engineering, University of Toyama（富山大学工学部）；Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈大学维戈量子通信中心）；School of Telecommunication Engineering, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（维戈大学电信工程学院信号理论与通信系）；atlanTTic Research Center, University of Vigo（维戈大学atlanTTic研究中心）
针对存在基选择先验或测量结果后验信息泄露的 prepare-and-measure QKD，提出基于相位误差估计的简单有限密钥安全性证明，该证明仅需侧信道态可区分性界定，模块化且兼容现有缺陷处理证明，适用于多种实用 QKD 实现。
2026-08-11 quant-ph
Securing practical quantum communication systems with optical power limiters
在量子密码系统中，控制未经授权的光信号的能量是实现安全性的重要标准。在这里，我们提出了一种基于热光散焦效应的无源光功率限制器设备，提供了一个可靠的功率限制阈值，可以很容易地调整，以适应各种量子应用。此外，该器件对各种信号变化（例如波长、脉冲宽度）都具有鲁棒性，这对于实现安全性很重要。此外，我们通过实验证明，所提出的设备不会损害量子通信信号，因为它对光子的强度，相位或偏振自由度的影响非常小（如果不是，可以忽略不计），因此使其适用于一般通信目的。为了展示其在量子密码学中的实际效用，我们展示并讨论了三个潜在的应用：（1）具有增强的安全性以抵抗一般类型的特洛伊木马攻击的独立于测量设备的量子密钥分发，（2）使用功率限制器作为抵抗明亮照明攻击的对策，以及（3）功率限制器的应用潜在地增强了即插即用量子密钥分发的实现安全性。
2021-03-02 quant-ph
A Quantum Key Distribution Protocol for qudits with better noise resistance
Ekert量子密钥分发协议使用纠缠的量子比特对，并基于贝尔不等式执行检查以检测窃听。N-DEB协议使用纠缠量子对来实现比Ekert协议更好的抗噪声性。它基于Bell CGLMP不等式对qudits进行检查。在本文中，我们提出了我们的协议h3 DEB（为qutrits）的qudits的推广。该协议也使用纠缠量子对，但实现了更好的抗噪声性比N-DEB和被证明是安全的，对相同的家庭的克隆攻击比N-DEB。这种性能的增益是通过使用另一个不等式这里称为hCHSH- $d$。对于每一方，hCHSH- $d$不等式涉及到$2d$可观测量.我们解释了各方如何可以测量这些可观的，从而能够检查违反hCHSH- $d$。在存在噪声的情况下，这种违规允许各方确保密钥的保密性，因为它保证了不存在本地特洛伊木马攻击。我们所提出的方案的优点是，它的结果在增加抗噪声，同时保持对个人攻击的安全。
2015-04-30 quant-ph
Quantum key distribution with flawed and leaky sources
理论上，量子密钥分发（QKD）允许双方基于物理定律进行安全通信。然而，目前大多数QKD的安全性证明都做出了不切实际的假设，忽略了许多相关的设备缺陷。因此，它们无法保证实际实现的安全性。近年来，容错协议（K. Tamaki等人，Phys.Rev.A，90，052314，2014）被提出以使QKD对状态准备缺陷鲁棒。该协议依赖于量子比特系统的发射，不幸的是，这在实践中很难实现。在这项工作中，我们删除这样的量子比特的假设，并概括的损失容忍协议，以适应多个光学模式的发射信号。这些多个光学模式可以例如由特洛伊木马攻击和/或设备缺陷引起。我们的安全性证明确定了实现安全通信所需的一些主要设备参数机制，因此它可以作为一个指导方针，以实现量子密钥分配发射机。此外，我们比较我们的方法与Lo和Preskill（H.- K. Lo等人，Quantum Inf. Comput.，7，431-458，2007），并识别哪种方法提供了作为设备缺陷的函数的最高密钥生成速率。我们的工作是朝着QKD的最佳实用和安全实施迈出的重要一步。
2019-07-17 quant-ph
A Three-Party Lightweight Quantum Key Distribution Protocol in a Restricted Quantum Environment
本研究提出了一种基于四粒子簇态的三方轻量级量子密钥分发协议，通过单向量子比特传输克服了现有半量子方案的局限性，提高了效率与实用性，并在理想与非理想情况下均证明了其无条件安全性。
2025-07-15 quant-ph
