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
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
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 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
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
Role of causality in ensuring unconditional security of relativistic quantum cryptography
量子密码的无条件安全性问题（即由自然界的基本规律而不是技术限制来保证安全性）是量子信息理论的核心问题之一。我们提出了一个相对论性量子密码系统，并证明了它对任何窃听都是无条件安全的。相对论因果关系的论点允许以简单的方式证明系统的安全性。由于所提出的协议不采用集体测量和量子码，该密码系统可以用目前最先进的纤维光学技术在实验上实现。所提出的密码系统只采用单独的测量和经典代码，此外，密钥分配问题允许推迟状态编码方案的选择，直到已经接收到状态之后，而不是在将状态发送到通信信道之前选择状态编码方案（即采用一种"antedate“编码）。
2001-06-08 quant-ph
Quantum cryptography with finite resources: unconditional security bound for discrete-variable protocols with one-way post-processing
基于一个可组合的、具有操作意义的安全性定义，推导出了有限资源量子密钥分发系统在单向后处理下的安全性界。虽然我们的证明依赖于集体攻击的假设，但无条件安全性立即遵循Bennett-Bennard 1984和六状态等标准协议。对于这种协议的单量子比特实现，我们发现当至少N个\sim 10 ^5信号被交换和处理时，密钥速率变为正。对于任何其他离散变量协议，可以使用指数de Finetti定理获得无条件安全性，但额外的开销导致非常悲观的估计。
2008-06-01 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
Key Laboratory of Aerospace Information Security and Trusted Computing, Ministry of Education, School of Cyber Science and Engineering, Wuhan University（教育部航天信息安全与可信计算重点实验室，武汉大学计算机学院）
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
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
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
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
Asymptotic security analysis of teleportation based quantum cryptography
我们证明了[Opt.Commun. 283，184（2010）]，其仅使用对从Alice传送到Bob的经典比特进行编码的正交状态来构建，对于所有类型的个体和集体攻击是渐进安全的。然后，我们调查修改该协议，导致更大的秘密密钥速率和安全性对连贯的攻击。换句话说，我们展示了一个无条件安全的量子密钥分发协议，该协议不需要非正交的量子态来编码从Alice发送到Bob的密钥的比特。我们还重新审视BB84协议的安全性证明，通过探索其基于纠缠的表示的施密特分解的非唯一性。这使我们能够在与标准安全分析相比稍大的量子比特错误率（量子通信信道的噪声）的情况下实现密钥的安全传输。
2020-06-08 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
A simple proof of the unconditional security of relativistic quantum cryptography
提出了一种基于正交态的相对论量子密码系统无条件安全性的简单证明。与涉及非正交状态的非相对论密码系统相比，狭义相对论施加的限制允许大大简化证明。重要的是所提出的协议的时空结构的量子态，这实际上是忽略了在非相对论协议中只采用的信息载体的状态空间的结构。因此，简化的出现是因为集体测量的效率低下，这构成了非相对论情况下的主要问题。
2000-12-15 quant-ph
Device-independence for two-party cryptography and position verification
量子通信已经证明了它在量子密码学中的有用性，远远超过了量子密钥分发。一个领域是双方密码学，其目标是允许可能不信任对方的两方解决联合任务。另一个有趣的应用是基于位置的密码学，其目标是使用实体的地理位置作为其唯一的识别凭证。不幸的是，这些协议的安全性不可能对抗所有强大的对手。然而，如果我们对对手施加一些现实的物理约束，则存在可以证明安全性的协议，但到目前为止，这些协议依赖于在协议期间执行的量子操作的知识。在这项工作中，我们给出了设备无关的安全性证明的两方密码和位置验证的无记忆设备在不同的物理约束下的对手。我们通过观察Bell违规来评估设备的质量，并且我们表明可以实现任何违反Clauser-Holt-Shimony-Horne不等式的安全性。
2016-06-28 quant-ph
Locking of accessible information and implications for the security of quantum cryptography
量子密钥分发协议的无条件安全性通常是根据可访问信息来定义的，即分发的密钥S与对手（量子）系统的最佳测量结果之间的最大互信息。我们表明，即使这个数量很小，某些部分的关键S可能仍然是完全不安全的，当S用于应用程序中，如一次性密码本加密。此缺陷是由于可访问信息的锁定属性造成的：一个额外的（物理）信息位可能会使可访问信息增加一个位以上。
2006-01-11 quant-ph
Stream privacy amplification for quantum cryptography
保密放大是保证量子通信安全的关键步骤。现有的安全证明需要积累大量的原始密钥比特用于隐私放大。这类似于经典密码学中的块密码，其将延迟最终密钥生成，因为在隐私放大之前必须累积整个块。此外，信息协调后的任何剩余错误都会破坏整个块。通过改进基于量子纠错的安全性证明，提出了一种类似于经典流密码的流隐私放大方案。该方案能够以流的方式输出最终密钥，防止错误扩散，将隐私放大置于信息协调之前。流方案也有助于增强可信中继量子网络的安全性。受流密码和量子纠错之间联系的启发，我们进一步开发了一个通用的信息论工具来研究经典加密算法的安全性。
2022-07-03 quant-ph
Quantum Cryptography Approaching the Classical Limit
当我们接近经典极限时，我们考虑连续变量量子密码的安全性，即，当发送站的未知准备噪声变得非常嘈杂或热（甚至高达真空模式方差的10，000倍）时。我们表明，只要信道传输损耗不超过50%，量子密码的安全性不依赖于信道传输，因此，对大量的过量准备噪声具有难以置信的鲁棒性。我们将这些结果扩展到第一次考虑波长比光学长得多的量子密码学，并发现安全区域仍然存在，一直到微波。
2013-04-15 quant-ph
Effect of source tampering in the security of quantum cryptography
信源的安全性已成为量子密码学中一个日益重要的问题。基于与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）框架，源成为潜在窃听者（Eve）唯一可利用的区域。相位随机化是大多数离散变量（DV）量子通信协议（例如，量子密钥分发、量子掷硬币、弱相干态盲量子计算等），违反这样的假设因此对这些协议的安全性是致命的。在本文中，我们展示了一个简单的量子黑客策略，使用商业和自制的脉冲激光器，Eve允许她主动篡改源并违反这样的假设，而不会留下痕迹。此外，我们的攻击也可以对连续变量（CV-）QKD有效，这是QKD协议的另一个主要类别，因为除了相位随机假设之外，其他参数（例如，强度）也可以改变，这直接决定了CV-QKD的安全性。
2015-08-21 quant-ph
Security Bounds for Quantum Cryptography with Finite Resources
实用的量子密钥分发（QKD）协议必须在有限时间内运行，因此，仅交换有限量的通信。这与大多数关于QKD安全性的标准结果相反，这些结果仅在传输信号的数量接近无穷大的情况下才成立。本文在通信量有限的现实假设下分析了量子密钥分配的安全性。在一般形式主义的水平上，我们提出了新的结果，有助于简化QKD协议的实际实现：特别是，我们表明，对称化步骤，这是某些安全证明所需要的（例如，基于de Finetti表示定理的证明），在实际实现中可以省略。此外，我们演示了如何双向和解协议可以考虑在安全分析。在数值估计的水平上，我们提出了有限资源的“设备无关的安全”对集体攻击的界限。
2008-06-01 quant-ph
Implementation vulnerabilities in general quantum cryptography
量子密码学以量子力学为坚实的理论基础，具有理论上的安全性。然而，通常，具有实际缺陷的初始实现可能会打开漏洞，允许窃听者危及量子密码系统的安全性。这已经被证明发生在量子密钥分发（QKD）中。在这里，我们将QKD实现安全性的经验应用于其他几个量子密码原语。本文综述了量子数字签名、量子秘密共享、与源无关的量子随机数产生、量子安全直接通信和盲量子计算。我们提出了窃听者原则上如何利用这些漏洞来违反这些协议中的假设，破坏它们的安全属性。最后讨论了相应的对策。重要的是在协议设计的早期考虑潜在的实现安全问题，以缩短未来应用程序的路径。
2018-10-24 quant-ph
Information complementarity in multipartite quantum states and security in cryptography
我们推导出任意多方系统的任意量子态的互补关系，任意多方和维数，系统的一部分的纯度和几个相关量，包括纠缠和其他量子相关以及经典和总的相关性，该部分与系统的其余部分之间的互补关系。随后，我们使用这样的互补关系，纯度和量子互信息在三方的情况下，提供一个绑定的秘密密钥速率的个人攻击的量子密钥分发协议。
2015-10-01 quant-ph
Security against eavesdropping in quantum cryptography
在这篇文章中，我们处理的BB84量子密码协议在噪声信道中使用广义隐私放大的安全性。为此，我们估计在隐私放大步骤期间需要丢弃的比特的分数。这种估计是针对两种情况给出的，这两种情况都假设窃听者独立地访问每个信号并考虑纠错。一种情形不允许窃听者的测量探针的延迟，直到他接收到附加的经典信息。在这种情况下，我们实现了一个尖锐的界限。另一种情况允许测量延迟，从而涵盖了窃听者对各个信号的一般攻击。这个界限并不明确，但允许协议的实际实现。
1997-11-18 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
Unconditional security in Quantum Cryptography
描述了证明量子密码无条件安全性的基本技术。它们被应用于1984年由Bennett和Bennard提出的一个量子密钥分发协议。该证明考虑了协议的实际变化，其中信道是有噪声的，并且在传输期间可能丢失光子。进入信道的初始编码必须是完美的（即，如协议中所述）。对在信道接收侧使用的检测器没有限制，除了是否检测到接收系统必须与用于测量该系统的基础无关。
2004-09-29 quant-ph
Tight Finite-Key Analysis for Quantum Cryptography
尽管量子密码学在理论和实验上都取得了巨大的进展，但目前大多数量子密钥分发实现的安全性仍然没有得到严格的确定。主要问题之一是最终密钥的安全性高度依赖于合法方之间交换的信号的数量M。然而，在任何实际实现中，M都受到可用资源的限制，现有的安全证明通常仅对不切实际的大M值渐近有效。在这里，我们证明，理论和实践之间的差距可以克服使用最近开发的证明技术的基础上的不确定性关系的光滑熵。具体地说，我们考虑了一族Bennett-Bennard 1984量子密钥分发协议，并证明了对于中等的M值，可以保证对一般攻击的安全性。
2012-10-17 quant-ph
Security of coherent state quantum cryptography in the presence of Gaussian noise
研究了一个连续变量量子密钥分发方案在渐近密钥极限下的集体攻击安全性。假设连接两个诚实方的量子信道是有损耗的，并且在所观察到的正交分布上施加高斯噪声。秘密密钥速率给出了直接和反向和解方案，包括集体攻击场景中的后选择。在经典的后处理步骤中的非理想的纠错和双向通信的效果也被考虑在内。
2007-04-19 quant-ph
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
Is the security of quantum cryptography guaranteed by the laws of physics?
量子密钥分发（QKD）的安全性是由物理定律保证的。然而，如果量子密钥分配的基本理论定义实际上与物理定律不兼容，那么这种说法是无内容的。本文指出：（1）物理定律对QKD的安全性构成了严重的障碍;（2）所有的QKD“安全证明”都忽略了物理定律。
2018-03-12 cs.CR 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
Security aspects of the Authentication used in Quantum Cryptography
本文研究了在量子密码学中使用密钥进行认证时的安全问题，指出攻击者可通过量子信道修改消息并利用部分密钥知识造成安全漏洞，并提出解决方案。
2008-04-16 quant-ph
Cryptography based on operator theory (I): quantum no-key protocols
研究了基于算子理论的密码学，从算子理论的角度提出了量子无密钥（QNK）协议，并给出了QNK协议的框架。该框架以两种形式表示：保迹量子算符和自然表示。然后定义了QNK协议的信息论安全性和认证密钥的安全性。提出了两种QNK协议。第一个方案是基于酉变换构造的，另一个是基于两个乘法交换集构造的。
2012-10-31 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
Missing data outside the detector range: application to continuous variable entanglement verification and quantum cryptography
在连续变量量子信息处理中，检测器必须是粗粒度的并且是有限范围的。我们讨论了如何特别是后者的功能是一个错误，可能很容易导致过于乐观的估计纠缠和安全性，当错过的数据外的检测器范围被忽略。我们表明，熵可分性或安全标准是更优越的方差为基础的标准，以减轻这种错误的负面影响。
2013-02-20 quant-ph
The black paper of quantum cryptography: real implementation problems
物理定律在量子密钥分发（QKD）的安全性中起着至关重要的作用。这一事实经常被误解为QKD的安全性仅基于物理定律。正如专家们所知，事情更加微妙。我们回顾了实际QKD的进展，重点是（I）密钥分发的经典和量子实现所共有的信任元素;以及（II）最近强调的一些安全威胁，其中没有一个是不可挽回的（即，原则上可以使QKD安全）。这让我们猜测，这个领域，类似于非量子的现代密码学，将朝着两个方向分裂：那些追求实用设备的人可能不得不缓和他们的安全要求;那些追求终极安全的人可能不得不暂停他们的有用性要求。
2012-04-20 quant-ph
A brief introduction of quantum cryptography for engineers
本文介绍了量子密钥分发的基本原理，并讨论了几个著名的量子密钥分发协议。考虑到我们的大多数读者来自工程和实验光学，我们更专注于各种QKD协议的实验实现，而不是安全分析。这里涉及的另一个重要主题是实际QKD系统的安全性研究。
2010-02-23 quant-ph
No information flow using statistical fluctuations, and quantum cryptography
Home和Whitaker [Phys.Rev.A67，022306（2003）]的通信协议被详细地检查，并且发现使用可分离状态同样工作良好。该协议实际上是完全经典的，基于简单的后选择合适的实验运行。在同一出版物中提出的量子密码协议也检查，并发现确实需要量子特性的系统是安全的。然而，在提到的文件中提出的安全测试被发现是不够的，并在这里提出了一个修改，将确保安全性。
2003-08-21 quant-ph
Estimates for practical quantum cryptography
在这篇文章中，我提出了一个量子密码协议，它可以防止对单个信号的攻击。它基于1984年的Bennett-Bennard协议（BB84）。就使用单光子作为信号状态而言，安全性证明是完整的。重点给出了所产生的协议的实用性。对于每次运行的量子密钥分发的安全声明给出了成功的密钥生成的概率和窃听者的知识的概率，测量为香农熵的变化，低于指定的最大值。
1999-01-18 quant-ph
Analytic Rényi Entropy Bounds for Device-Independent Cryptography
本文提出一种解析求解Rényi熵密钥率优化问题的方法，为基于CHSH博弈的设备无关密码协议获得更紧致的有限尺寸安全证明与密钥率。
2025-07-10 quant-ph
Relativistic quantum cryptography
在这篇论文中，我们将探讨相对论性限制对密码学的好处。我们首先回顾了非通信模型及其在交互式证明和密码学中的应用。我们提出了位承诺协议的安全性取决于通信约束，并调查其局限性。我们解释了一些非通信模型可以证明狭义相对论和研究这些模型的局限性。特别是，我们提出了一个多轮相对论协议的安全性分析框架。论文的第二部分致力于分析具体的协议。我们首先考虑最近提出的两轮量子比特承诺协议。我们提出了一个容错的协议的变体，提出了一个完整的安全分析和报告的实验实施在日内瓦大学的实验组合作。我们还提出了一个新的，多轮的经典比特承诺协议，并证明了其对经典对手的安全性。这表明，在经典世界中，即使代理人被限制在有限的空间区域内，也可以实现任意长的承诺。此外，该协议很容易实现，我们报告的实验与日内瓦小组合作。
2015-12-02 quant-ph
Quantum privacy amplification and the security of quantum cryptography over noisy channels
现有的量子密码方案在量子通信信道上存在噪声的情况下是不可操作的。虽然他们成为可操作的，如果他们补充经典的隐私放大技术，由此产生的计划是难以分析，并没有被证明是安全的。我们介绍了量子隐私放大的概念和一个加密方案，将它结合起来，这是可证明安全的噪声信道。该方案使用“纠缠纯化”程序，因为它只需要几个量子受控非操作和单量子比特操作，可以使用目前正在开发的技术来实现。该方案允许一个任意小的范围内放置的信息，任何窃听者可以从加密的消息中提取。
1996-04-30 quant-ph
Large N Quantum Cryptography
在量子密码学中，实现特定任务$N$次的协议可达到的安全级别与实现该任务一次的协议可达到的安全级别没有简单的关系。对于本身不能安全实现的任务的$N$副本，可以获得有用的部分安全性，甚至在适当的意义上接近完美的安全性。我们说明了这一点与不信任的各方之间的量子比特串承诺和量子随机数生成的协议。
2002-12-08 cs.CR quant-ph
Device-independent two-party cryptography secure against sequential attacks
双方密码学的目标是使Alice和Bob两方能够在不需要相互信任的情况下解决共同的任务。这类任务的例子是对数据库的私人访问和安全识别。量子通信通过发送比对手在特定时间范围内可以存储的更多的信号，为噪声存储模型中的所有这些问题提供了安全性。在这里，我们开始研究设备无关协议的两方密码在噪声存储模型。具体来说，我们提出了一个相对容易实现的协议，称为弱字符串擦除的密码构建块，并证明其安全性，即使在协议中使用的设备是由不诚实的一方准备。设备无关的两方密码学是具有挑战性的事实，爱丽丝和鲍勃不信任对方，这需要新的技术来建立安全性。我们充分分析的情况下，无记忆设备（顺序攻击是最佳的）和顺序攻击的情况下，任意设备。证明的关键成分，这可能是独立的利益，是一个明确的（和紧密的）之间的关系，违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式观察到的爱丽丝和鲍勃和不确定性所产生的爱丽丝对鲍勃谁是被迫测量他的系统之前，发现爱丽丝的设置（猜测与测量后的信息）。特别是，我们表明，安全是可能的任意小的违规行为。
2016-05-09 quant-ph
High-Dimensional Semi-Quantum Cryptography
半量子密钥分发（SQKD）协议允许两个用户建立一个共享的密钥，其中一个用户的量子能力受到限制，可以对抗全能的对手。本文利用高维量子态设计了一个新的SQKD协议，并进行了信息论安全性分析。我们发现，类似于全量子密钥分发的情况下，高维系统可以增加半量子情况下的噪声容限。在此过程中，我们证明了几个一般的安全性结果，这些结果适用于其他SQKD协议（包括高维协议和标准的基于量子位的协议）。
2019-07-26 quant-ph
Quantum Erasure Cryptography
量子擦除现象长期以来一直吸引着物理学家，但令人惊讶的是，它的实际应用有限。在这里，我们提出了一个基于擦除的量子密钥分发（QKD）协议，承诺固有的安全检测器攻击。
2016-03-23 quant-ph
Loss-tolerant quantum cryptography with imperfect sources
原则上，量子密钥分发（QKD）提供了基于物理定律的无条件安全性。在实践中，状态准备中的缺陷破坏了QKD系统的安全性，因为处理状态准备缺陷的标准理论方法不是容损的。窃听者可以通过量子信道损耗来增强和利用这种缺陷，从而显著降低密钥生成速率。最重要的是，大多数现有QKD实验的安全性分析是相当不现实的，因为它们通常忽略了这种影响。在这里，我们提出了一种新的和一般的方法，使量子密钥分配损失容忍状态准备缺陷。重要的是，它表明QKD中的状态准备过程可能比最初想象的要精确得多。我们的方法可以广泛应用于其他量子密码协议。
2013-12-19 quant-ph
