Exploiting the randomness of the measurement basis in quantum cryptography: Secure Quantum Key Growing without Privacy Amplification
我们认为Alice和Bob选择测量基的随机性为量子密码学提供了一个额外的重要资源。作为一个具体的应用，我们提出了一种新的量子密钥分发（QKD）协议，该协议通过在密钥筛选过程中对经典信道上发送的信息进行加密来增强BB84方案。我们表明，在长密钥的限制下，这个过程可以防止窃听者重现合法用户进行的筛选过程。窃听者无法筛选通过窃听量子信道收集的信息，这减少了窃听者可以从筛选的密钥上获得的信息量。我们进一步表明，所提出的协议是自我维持的，从而允许增长的秘密密钥。
2004-08-30 quant-ph
Post Quantum Cryptography and its Comparison with Classical Cryptography
本文对比经典密码学与量子密码学，阐述量子密码学基于量子力学原理在检测和阻止窃听方面的优势，揭示其对安全通信格局的革命性影响。
2024-03-28 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
Unconditionally secure commitment in position-based quantum cryptography
在文献中首次提出了一种新的基于位置验证和非局域量子关联的承诺方案。无条件安全性的唯一凭证是提交者的位置和生成的非本地相关性;接收者与提交者之间既没有任何预先共享的数据，也不需要可信和认证的量子/经典通道。在该方案中，只有当方案本身验证提交者的位置并在单轮中通过非局域量子关联验证她的承诺时，接收者才信任提交者。基于位置的承诺机制约束提交者在分配的时间内揭示有效的承诺，并保证除非提交者揭示，否则接收者将无法获得有关承诺的信息。该方案适用于比特和量子比特的承诺，并且对于提交者/接收者以及任何可能对破坏承诺感兴趣的第三方都是同样安全的。我们提出的方案是无条件安全的，特别是避免了Mayers和Lo-Chau攻击。
2014-10-30 quant-ph
Quantum cryptography beyond key distribution: theory and experiment
University of Vienna（维也纳大学）；École de Technologie Supérieure（高等技术学院）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；QUBO Technology GmbH（QUBO技术有限公司）
本文综述了量子密码学超越密钥分配的理论与实验发展，探讨了安全量子计算及各类密码学原语的安全性与实现。
2025-11-29 quant-ph
Quantum Key Distribution with Efficient Post-Quantum Cryptography-Secured Trusted Node on a Quantum Network
提出一种利用后量子密码技术降低可信节点隐私要求的高效方案，并在巴黎地区部署的光纤量子通信网络上实现了量子密钥分发。
2025-04-02 quant-ph
Security improvement of using modified coherent state for quantum cryptography
弱相干态作为量子密码学的光子源，由于存在多光子事件和传输线损耗，在保密数据速率和传输距离上受到限制。相干态中的双光子事件可以通过双光子干涉方案取出。我们研究了在量子密码学中利用这种修改的相干态的安全问题。与相干态相比，保密数据速率提高了4dB，传输距离增加了近2倍。
2005-01-30 quant-ph
Secure Quantum Key Distribution
安全通信在互联网时代起着至关重要的作用。量子力学可能会彻底改变我们今天所知道的密码学。在这篇评论文章中，我们介绍了量子密码学研究的动机和当前的研究现状。特别是，我们讨论了目前的安全模型连同其假设，优点和缺点。在简要介绍了最近的实验进展和挑战之后，我们综述了量子黑客的最新发展和应对措施。
2015-05-20 quant-ph
Secure gated detection scheme for quantum cryptography
针对采用门控单光子探测器的量子密钥分发系统，提出了几种攻击方案。攻击涉及触发检测器门的中心之外的检测器，和/或使用明亮的照明来利用检测器的经典光电二极管模式。因此，安全的探测方案需要两个特征：探测事件必须发生在门的中间，探测器必须是单光子敏感的。在这里，我们提出了一种称为比特映射门控的技术，这是一种优雅的方式，通过耦合检测时间和量子误码率来迫使检测器门的中间进行检测。我们还讨论了如何通过直接测量探测器参数来保证单光子灵敏度。比特映射门也提供了一种简单的方法来测量探测器效率失配的量子密钥分发系统的安全证明中的探测器盲化参数，直到现在仍然是一个理论上的，不可测量的量。因此，如果单光子的灵敏度可以保证在门，检测方案与比特映射门满足当前的安全证明的假设。
2011-01-29 quant-ph
Quantum non-locality, causality and mistrustful cryptography
在这里，我们提出了一个广义相对论量子密码学框架，利用量子非局域性和狭义相对论与密码学的迷人的连接。无条件安全的基本原理是因果关系和双重量子非定域关联：首先是纠缠交换，然后是因果独立纠缠系统上的隐形传态。我们表明，所提出的框架具有以下显着的和新的特点，在不信任密码学：（i）它有助于定义一个新的概念，不经意传输的数据和传输位置保持不经意。(ii)传输的数据的真实性和完整性由量子理论的基本原理而不是计算复杂性来保证。(iii)它直接导致了目前被认为是不可能的无条件安全和确定性的双边两方计算。(iv)所提出的框架被证明是具有零偏置的异步理想抛硬币，这在以前是没有实现的。(v)同样的框架也意味着无条件安全的比特承诺。最后，这里讨论的量子非定域性和相对论的结合可以很容易地推广到多方设置，可以用来解决其他不信任的密码任务，如秘密共享和密钥协商安全。
2015-03-23 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
On Secure Quantum Key Distribution Using Continuous Variables of Single Photons
我们分析了基于纠缠光子对自由度连续变化的量子密码学安全密钥的分配。我们从一个现实的源的光子的空间纠缠的基础上得出的方案的信息容量，并表明，基于正交连续变量量子密码（CV-QKD）的安全性的标准措施是不够的。一个特定的简单的窃听攻击进行了分析，以阐明如何秘密信息可以蒸馏远远超出了通常的CV-QKD措施的界限。
2007-11-29 quant-ph
Quantum cryptography based on Wheeler's delayed choice experiment
我们描述了一个密码协议，其中惠勒的延迟选择实验是用来产生的密钥分配。该协议使用仅沿一个轴偏振的光子，可以防止一般攻击。
1995-08-09 quant-ph
From Fundamental Dynamics to Applied Cryptography: Studies on the Quantum Speed Limit and Fully Passive Quantum Key Distribution
The University of Hong Kong（香港大学）
本文研究了量子信息处理的两个前沿领域：动态演变的基本物理限制和安全量子通信网络的实用实现。
2026-05-17 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
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
Optimal eavesdropping in cryptography with three-dimensional quantum states
研究了三维量子密码系统中的最优窃听问题，证明了该方案比二维量子密码系统中的最优窃听方案更安全。我们将相应的窃听变换推广到任意维数，并讨论了它与最优量子克隆的关系。
2002-03-19 quant-ph
A proposal for founding mistrustful quantum cryptography on coin tossing
经典密码学的一个重要分支是处理当不信任的各方需要生成、处理或交换信息时出现的问题。正如Kilian在前一段时间所展示的那样，不信任的经典密码学可以建立在一个单一的协议上，即不经意传输，从这个协议中可以建立一般的安全多方计算。不信任量子密码学的范围受到不通过定理的限制，该定理排除了无条件安全的量子协议，用于不经意传输或一般安全的两方计算。这些定理甚至适用于考虑相对论信令约束的协议。一般来说，最好的希望是量子协议在计算上对量子攻击安全。我在这里描述了一种方法，用于从安全的掷硬币协议中构建一个经典认证的位承诺，从而构建所有其他不信任的加密任务。没有安全性证明，但我概述了这些协议可以抵抗量子计算攻击的原因。
2003-06-12 cs.CR quant-ph
Quantum cryptography over non-Markovian channels
分析了非马尔可夫信道影响下的一组量子保密通信方案。通过与相应的马尔可夫情形的比较，可以看出，所有这些方案的平均保真度可以保持相对较长的时间。讨论了非马尔可夫噪声对量子保密直接通信、确定性保密量子通信及其受控通信、量子对话、量子密钥分发、量子密钥协商等方面的影响。已经被广泛调查。具体地说，控制量子对话（CQD）的方案进行了分析，阻尼，移相和去极化的非马尔可夫信道，随后，这些非马尔可夫信道的影响，对其他方案的安全量子通信的CQD得到的结果推导。阻尼非马尔可夫信道的原因，在保真度的周期性复苏，而保真度观察到持续的影响下的失相非马尔可夫信道。去极化信道以及这里讨论的其他非马尔可夫信道表明，在噪声环境下获得的平均保真度取决于量子系统与其周围环境之间的耦合强度以及特定方案中涉及的量子通信的轮数。
2016-08-22 quant-ph
Robust quantum cryptography with a heralded single-photon source based on the decoy-state method
在本文中，我们描述了一个鲁棒的量子密码方案与一个预示单光子源的基础上的诱骗态方法，已被证明是由数值模拟相比，许多其他的实际方案，不仅在安全的密钥生成速率，而且安全的传输距离是有利的。我们对该方案进行了实验验证，结果很好地支持了数值模拟的结论。虽然我国现有的系统还存在许多不足，但仍足以证明该方案的优越性。此外，即使考虑到成本和技术的可行性，我们的方案仍然是相当有前途的实现未来的量子密码。
2008-03-25 quant-ph
Insecurity of position-based quantum cryptography protocols against entanglement attacks
最近，基于位置的量子密码被认为是无条件安全的。相反，在这里，我们表明，现有的基于位置的量子密码学的建议，事实上，如果纠缠是两个对手之间共享是不安全的。具体来说，我们展示了对手如何将量子隐形传态和量子秘密共享的想法，以妥协的安全性与确定性。所有当前协议的共同缺陷是泡利算子总是将码字映射到码字（直到不相关的整体相位）。我们提出了一个修改后的方案，缺乏这个属性，在相同的欺骗策略，用来破坏以前的协议可以成功的率最多为85%。我们推测修改后的协议是无条件安全的，并证明了当对手之间共享的量子资源是一个两级或三级系统时，这是正确的。
2010-09-21 quant-ph
Deterministic Rendering of BB84 for Practical Quantum Cryptography
我们描述了如何修改量子密码的BB84协议，以使其具有确定性。我们研究了这个问题的理论和实验方面，表明新方案与旧方案一样安全，在小规模距离上更有效，并且在当前技术范围内。
2007-07-26 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
Quantum Tomographic Cryptography with a Semiconductor Single Photon Source
在本文中，我们分析了所谓的量子层析密码的安全性与源产生的纠缠光子通过一个实验方案中提出的物理。92，37903（2004）中所述。我们确定的实验参数的范围内，该协议是安全的，对最一般的不相干攻击。
2005-01-11 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
The fundamental problem of quantum cryptography
众所周知，量子理论的统计预测并不依赖于它的解释。特别是，实验无法区分哥本哈根解释（不涉及隐藏变量）和基于非局部隐藏变量的德布罗意-博姆解释。量子密码协议，如BB84或E91，只要在哥本哈根解释的框架内工作，就是安全的和相互等价的。但是，如果考虑到德布罗意-玻姆解释所允许的攻击，它们是不等价和不安全的。因此，量子密码学的基本问题是：所有关于量子协议安全性的陈述都是基于我们对量子力学两种允许解释之一的信念吗？我们表明，这是不是这样的。Ekert类型的协议可以修改的方式，使他们安全，即使德布罗意-玻姆非局部隐变量存在。Bennett-Bennard类型的密码学似乎不允许这样的修正。
2004-12-07 quant-ph
Quantum Cryptography Based On Bell Inequalities for Three-Dimensional System
我们提出了一个基于纠缠quutrit对的密码学协议。我们分析了该计划下的对称非相干攻击和绘图的区域，该协议是安全的，并比较这与区域的某些贝尔不等式的违规行为。
2002-06-24 quant-ph
Secure Medical Data Transmission Using Quantum Key Distribution and Post-Quantum Cryptography in Real-World Fiber Networks
Quantum Optics Jena GmbH（量子光学耶拿有限公司）；Institute of Applied Physics, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学应用物理研究所）；Max Planck School of Photonics, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学马克斯·普朗克光子学院）；University of Applied Sciences Nordhausen（诺德豪森应用技术大学）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
本研究在德国图林根州部署了140公里光纤的量子安全网络，结合QKD与PQC技术，实现无需修改现有医疗系统的远程医疗安全传输，验证了量子安全关键基础设施的实用框架。
2026-09-14 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
Unconditionally secure quantum bit commitment is impossible
量子密码学一直声称它可以提供无条件安全的协议，也就是说，安全性不依赖于对作弊者可用的时间，空间或技术的任何限制。我们表明，这种说法不适用于任何量子比特承诺协议。由于许多密码任务使用比特承诺作为基本原语，因此这一结果意味着量子密码学的严重挫折。所使用的模型涵盖了所有合理的量子比特承诺协议的实现，其中参与者以前没有见过面，包括那些利用狭义相对论的协议。
1997-01-14 quant-ph
Experimental wavelength-multiplexed entanglement-based quantum cryptography
在现有的量子密钥分发（QKD）系统中，提高密钥生成速率的主要限制因素是探测光子的时间分辨率。在这里，我们提出并通过实验证明了一种克服这种限制的策略，也适用于高损耗和长距离的实现。我们利用纠缠光子的内在波长相关性，利用波长复用从偏振纠缠产生量子安全密钥。所提出的方法可以集成到基于光纤和卫星的量子通信方案中，而无需对大多数类型的纠缠源进行任何更改。这种技术具有巨大的缩放潜力，允许增加几个数量级的安全密钥速率相比，非复用方案。
2021-06-25 quant-ph
Position-based quantum cryptography over untrusted networks
在本文中，我们提出了量子位置验证方案，其中除了证明者和验证者的远程参考站的位置之外，所有的信道都是不可信的。我们回顾和分析现有的QPV计划包含一些预先共享的数据之间的证明者和验证者。这些方案大多基于非密码学假设，即验证者之间的量子/经典信道是安全的。在完全由对手控制的环境中，这似乎是不切实际的，并会导致实际实施中的安全妥协。然而，我们提出的量子位置验证的公式更健壮，更安全，更符合密码学的标准假设。此外，一旦证明者的位置被验证，我们的方案建立并行的密钥，并可用于认证和证明者和验证者之间的秘密通信。
2014-07-06 quant-ph
Quantum Cryptography without Public Announcement of Bases
本文提供了BB84量子密码方案的基本思想的一个简单的变化，导致密钥扩展的方法。一个安全的随机序列（基地序列）确定在所提出的方案的编码基地。重复使用碱基序列被量子力学定律证明是安全的。
1997-05-13 quant-ph
Codes for Key Generation in Quantum Cryptography
作为量子密码学方案中通常的双向通信密钥生成的替代方案，我们考虑单向通信密钥生成的代码。我们研究的代码，可以应用到原始密钥序列，理想地获得在最近提出的方案量子密钥分发，这可以被视为通过对称的四个字母的信道通信。
2005-04-12 quant-ph
Reducing Quantum Errors and Improving Large Scale Quantum Cryptography
噪声给量子计算和量子密码学的实现带来了严重的困难。已经提出了几种方案来减少这个问题，主要集中在量子计算上。受量子密码学的启发，我们提出了一种利用$N$量子比特（$N=n^2$）对一个量子比特进行编码的编码方法，并利用$n$指数地减小了错误。我们的结果表明，在很长的距离上分发安全密钥，并保持量子态很长一段时间的可能性。它还提供了一种新的量子隐私放大，以对抗强大的对手。
1996-08-15 quant-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
Quantum discord as a resource for quantum cryptography
量子不和谐是安全的量子密钥分发所需的最小二分资源，是一种等价于非正交性的密码学原语。它的作用在依赖于设备的量子密码学中变得至关重要，在这种密码学中，准备和检测噪声（各方都无法进入）的存在可能非常强烈，以至于阻止纠缠的分布和蒸馏。纠缠的必要性在设备无关的量子密码学的更强场景中得到了重申，其中所有的噪声源都归因于窃听者。
2014-08-11 quant-ph
Public-key cryptography based on bounded quantum reference frames
我们证明了有界量子参考系的框架可以应用于构建量子公钥密码协议并证明其安全性。因此，我们介绍的框架可以被看作是Bartlett等人（Phys.Rev.A70，032307）的框架的公钥模拟，其中私有共享参考系被示出具有加密应用。我们在本文中提出的协议是一个身份识别方案，它像一个数字签名方案，是一种认证方案。我们证明了我们的协议是可重用的和安全的诚实验证者的假设下。因此，我们也证明了安全的可重用的量子公钥认证在一定程度上是可能的。
2011-08-14 quant-ph
Experimental composable key distribution using discrete-modulated continuous variable quantum cryptography
本文首次实验实现四态离散调制连续变量QKD系统，在20公里光纤信道上生成抗集体攻击的可组合有限长密钥，为大规模部署高性价比实用QKD网络奠定基础。
2024-10-17 quant-ph
Seedless extractors for device-independent quantum cryptography
本文提出一种设备无关量子密码学中无需种子且可抵抗无界量子对手的随机性提取方法，以贝尔违背替代最小熵作为提取承诺，并给出完整安全性证明。
2025-02-27 quant-ph
Threshold Quantum Cryptography
目前大多数关于量子密码学的研究都需要传输和接收单光子，这给实现带来了严峻的挑战，并限制了范围。本文讨论了阈值量子密码协议的发展，在该协议中，只要Alice和Bob之间交换的光子数低于指定的阈值，系统就是安全的。我们说一个（p-k-n）阈值系统，如果交换的光子数小于p，系统是完全安全的，当它在p和k之间时，系统是部分安全的，当它超过k时，系统是不安全的。BB84协议是（1-1-1），而三阶段协议似乎是（p-4p-n），其中p是确定相同制备光子的偏振状态所需的最少光子数。应该寻找新的量子密码系统，在p和k的选择上提供更大的灵活性。
2013-10-23 cs.CR quant-ph
Can Quantum Cryptography Imply Quantum Mechanics?
有人认为，量子力学允许密钥安全分发的能力，以及它不允许比特承诺或超光通信的能力，可能足以暗示量子力学的其余部分。我用一个玩具理论作为反例来论证，事实并非如此。我进一步讨论是否一个额外的公理（密钥存储）带回理论的量子性质。
2003-10-10 quant-ph
Quantum Covert Communication under Extreme Adversarial Control
本文将 Eurocrypt 2022 提出的强对抗者模型引入量子通信，定义能控制全部经典与量子信道并禁止公钥密码的量子控制器，并给出用户在该极端控制下实现隐蔽通信的方法。
2025-04-08 quant-ph
Orthogonal-state-based cryptography in quantum mechanics and local post-quantum theories
我们引入了密码约简的概念，类似于计算复杂性理论中的类似概念。在该框架中，密码协议类$A$在场景$X$中简化为协议类$B$，如果对于$A$每个实例$a$，存在$B$的实例$b$和安全转换$X$ MO，其在给定$b$的情况下再现$a$，使得$b$的安全性保证$a$的安全性。在此，我们使用这个简化的框架来研究量子密钥分发（QKD）的安全性和量子安全直接通信（QSDC）之间的关系。我们表明，在量子密钥分发方案中，用量子比特的块编码和传输（逐块排列粒子的顺序）来代替独立量子比特的流，我们可以构造一个QSDC方案。这形成了从QSDC类协议到QKD类协议的\textit{block reduction}的基础，由此如果后者是安全的，则前者也是安全的。相反，给定一个安全的QSDC协议，我们当然可以通过发送随机密钥作为直接消息来构建安全的QKD方案。那么QKD类协议是安全的，假设它是从QSDC类构建的。我们将这类QKD协议的安全性推导方法称为\textit{key reduction}。最后，我们提出了一个在局部后量子理论下安全的基于正交态的确定性密钥分发协议。它的安全性既不是来自代码状态的地理分裂，也不是来自海森堡不确定性，而是来自测量后的干扰。
2015-03-16 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
Performance of Practical Quantum Oblivious Key Distribution
本研究提出一种基于对称密码学的实用量子盲目传输方案，展示了其在安全性和性能上的优势，相较于现有基于噪声存储模型和公钥密码学的解决方案。
2025-08-08 quant-ph
On the Use of Quantum Entanglement in Secure Communications: A Survey
量子计算和量子通信是计算和通信领域令人兴奋的新前沿。事实上，美国、中国和欧盟政府对这些新技术的大规模投资并不是秘密，而是基于这些技术在通信、计算和安全方面的革命性潜力。除了几个现场试验和英雄实验，一些公司，如谷歌和IBM正在积极致力于这些领域，有些已经报告了令人印象深刻的演示在过去几年。虽然有人怀疑量子密码术是否最终会取代经典密码术，但量子计算的出现可能需要使用量子密码术作为安全通信的最终前沿。这是因为，随着量子计算机所展示的惊人速度，在未来十年左右，破解密钥可能不再是一项艰巨的任务。因此，量子密码学作为安全通信的最终前沿可能不是一个牵强的想法。众所周知，海森堡测不准原理本质上是物理学和量子力学中的一个“否定结果”。事实证明，海森堡的不确定性原理，量子力学中最有趣的结果之一，可能是量子密码学或量子纠缠安全通信最终前沿背后的理论基础和主要科学原理。
2020-03-17 cs.CR quant-ph
Quantum Cryptography
量子密码学是一种新的保密通信方法，它为自然法则的不可侵犯性提供了最终的安全保证。在本文中，我们将描述量子密码学的理论，其潜在的相关性和在洛斯阿拉莫斯的原型系统的发展，它利用单光子干涉的现象来执行量子密码学的光纤通信链路。
1995-04-04 quant-ph
Vulnerability of "A novel protocol-authentication algorithm ruling out a man-in-the-middle attack in Quantum Cryptography"
本文回顾和评述了“量子密码学中一种新的排除中间人攻击的协议认证算法”，[M。Peev等人，Int. J. Quant.通知。，3，225，（2005）]。特别是，我们指出，所提出的原语是不安全的，当使用在一个通用的协议，并需要额外的认证属性的周围的量子密码协议。
2009-04-21 quant-ph
On quantum cryptography with bipartite bound entangled states
近年来，束缚纠缠在量子密码学中的应用已被证明是明确的。本文综述了这方面的一些最新研究成果。特别是相关的概念和定义。提出了一种新的包含安全关联的束缚纠缠态的构造方法。它提供了低维6 \otimes 6束缚纠缠态和非零可加密密钥.
2007-12-24 quant-ph
Exponential separations for one-way quantum communication complexity, with applications to cryptography
我们给出了一个部分布尔函数的单向量子和经典通信协议之间的指数分离（布尔隐藏匹配问题的Bar-Yossef等人的变种）。在此之前，这种指数分离只适用于关系型问题。通信问题对应于针对关于其随机源的少量\emph{quantum}信息而失败的\emph{strong extractor}。我们的证明使用Kahn，Kalai和Linial的傅立叶系数不等式。我们也给出了这种分离的一些应用。特别是，我们表明，有隐私放大计划，是安全的对经典的对手，但不是对量子对手，我们给出了第一个例子的密钥扩展方案的模型中的有界存储密码是安全的对经典的内存有界的对手，但不是对量子的。
2008-02-13 quant-ph
Double entanglement and quantum cryptography
我们提出了一种基于双光子的量子传输，双光子在偏振和相位上都是双纠缠的。这个方案在量子密码学中找到了一个自然的应用，我们证明了最终的窃听者在窃取相同的信息时，必然会在量子通信中引入比单个纠缠双光子通信更大的错误。
2001-07-23 quant-ph
Security in Quantum Cryptography
量子密码学利用量子物理学的原理来安全地处理信息。一个突出的例子是安全通信，即，把机密信息从一个地方传送到另一个地方的任务。这里的加密要求是，即使通信信道不受信任，除了指定的接收者之外的任何人都无法访问传输的消息。在经典密码学中，这通常只能在计算难度假设下得到保证，例如，分解大整数是不可行的相比之下，量子密码的安全性完全依赖于量子力学的规律。在这里，我们回顾这个物理概念的安全性，侧重于量子密钥分发和安全通信。
2021-08-30 cs.CR cs.IT math.IT
Composability in quantum cryptography
在这篇文章中，我们回顾了量子密码学背景下的可组合性的几个方面。第一部分是密钥分配。我们讨论了量子密钥分发协议必须满足的安全标准，以允许其在更大的安全应用中安全使用（例如，用于安全消息传输）。为了说明可组合性的实际应用，我们展示了如何通过顺序地组成量子密钥分发协议的轮来生成连续的密钥流。在第二部分中，我们采取了一个更一般的观点，这是必要的密码学的情况下，例如，相互不信任的各方的研究。我们解释了通用的可组合性框架，并陈述了保证安全协议可以安全地组合到更大应用中的组合定理
2010-06-11 cs.CR quant-ph
