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
Improving the security of multiparty quantum secret sharing against Trojan horse attack
分析了Zhang,Li和Man [Phys. Rev. A \textbf{71},044301(2005)]提出的多方量子秘密共享(MQSS)协议的安全性,发现该协议对于除准备量子信号的代理人Bob之外的任何窃听者都是安全的,因为他可以利用特洛伊木马攻击量子通信.也就是说,Bob用多光子信号替换了单光子信号,而另一个代理Charlie无法发现这种欺骗,因为她在光子从老板Alice那里跑回来之前没有测量光子,这表明这种MQSS协议对Bob来说并不安全。最后,我们提出了一个可能的改进MQSS协议的安全性与两个单光子测量和六个酉操作。
2006-02-18 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
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
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
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
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
Quantum Properties Trojans (QuPTs) for Attacking Quantum Neural Networks
Department of Electrical Engineering and Computer Science(电气工程与计算机科学系);University of Tennessee, Knoxville, TN, USA(田纳西大学, Knoxville分校);Quantum Science Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USA(橡树岭国家实验室量子科学中心)
本文提出量子特性木马(QuPTs),通过利用量子门的酉特性插入噪声和Hadamard门实现叠加态来攻击量子神经网络,首次实现针对完全量子神经网络的木马攻击,导致准确率下降23%。
2025-07-10 cs.AI cs.CR 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
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