基于RSA的网关口令认证密钥交换协议的分析与改进

设计安全高效的基于RSA的口令认证密钥交换协议是密码学领域的公开难题.2011年Wei等学者首次提出了一个基于RSA的可证明安全的网关口令认证密钥交换协议,并声称在随机预言模型下基于大整数的素因子分解困难性证明了协议的安全性.利用该协议中服务器端提供的预言机服务,提出一种分离攻击,攻击者只需发起几十次假冒会话便可恢复出用户的口令.攻击结果表明,该协议无法实现所声称的口令保护这一基本安全目标,突出显示了分离攻击是针对基于RSA的口令认证密钥交换协议的一种严重安全威胁.进一步指出了协议形式化安全证明中的失误,给出一个改进方案.分析结果表明,改进方案在提高安全性的同时保持了较高效率,更适于移动通信环境.

单光子卫星量子通信噪声和干扰分析

卫星量子通信是建立全球量子通信网络的最佳选择之一。针对采用偏振编码的卫星量子通信中的偏振保持问题,研究了大气散射和卫星与地面站间相对运动等因素对量子偏振态相位和对准的影响以及相位延迟和对准误差对系统量子误码率的影响,分析了背景噪声和系统硬件噪声对通信产生的影响以及单光子通信过程中可能受到的光子分离攻击干扰,为量子信号认知设计提供借鉴意义。

量子密钥分配的安全性分析

量子密钥分配特别适合光通信环境,而且可以实现无条件安全性。但由于现有技术水平的限制,实际量子密钥分配的安全性受到挑战。分析了目前量子密钥分配安全性面临的最大威胁-光子数分离攻击,介绍了两种可以抵制光子数分离攻击的方法:硬件措施-诱惑态方案和软件措施-非中交编码方案,并重点分析了两种方法的原理和特点。

诱骗态量子密钥分发中不可区分假设的合理性和安全性验证

采用贝叶斯决策来区分单诱骗态量子密钥分发中的信号态和诱骗态。分析结果表明,仍然只能得到信号态和诱骗态拥有相同i光子透射率的结论,从而验证了信号态和诱骗态不可区分这一假设的合理性,也验证了诱骗态方法的安全性。此外,分别对比单信号态和信号态+单诱骗态两种情况下光子数分离攻击前后的安全密钥率,发现前者攻击成功,后者攻击失败,这证明了诱骗态存在的必要性,验证了诱骗态方法确实能够抵抗光子数分离攻击,同时也进一步验证了诱骗态方法的安全性。

基于双模压缩态的量子密钥分发方案

提出了一种基于双模压缩态的量子密钥分发方案,采用Shannon信息论分析了该协议抵抗光束分离攻击的能力,得到秘密信息速率与压缩因子、信道参数之间的解析表达式,双模压缩态的模间关联性保证了该方案的安全性.

量子保密通信的技术现状及安全性

理论上,量子密钥分发可以带来绝对安全的保密通信.但是真实系统的量子密钥分发的安全性需要进一步证明.现有的基于弱相干态的量子密码实验在光子数分离攻击下是完全不安全的.诱骗信号方案(decoy-statem ethod)及纠缠对分发方案可以实现基于现有技术的、真实系统的绝对安全量子密钥分发.

基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案

提出了一种基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案.相对于高斯调制相干态量子密钥分发方案中的高斯信源,二进制信源是最简单的信源,二进制调制是目前数字光纤通信中最普遍的调制方式,技术上容易实现.采用Shannon信息论分析了该协议抵抗光束分离攻击的能力,得到秘密信息速率与调制参数、解调参数以及信道参数之间的解析表达式.

诱骗态量子密钥分发系统的安全分析

目前诱骗态量子密钥分发系统被许多实验系统所采用,并且一些文献声称诱骗态具有理想的安全特性。诱骗态在抵抗量子数分离攻击方面有一定的优势,但是,它并不能完全解决量子密钥分发系统的安全问题,并且目前被广泛采用的改进的诱骗态方案在窃听检测环节存在明显的缺陷,不可能是一个具有理想安全特性的解决方案。文中对诱骗态量子密钥分发系统的安全性漏洞与缺陷进行了分析和评论。

基于αη协议的量子数据流加密系统实际安全与性能分析

αη协议是一种利用量子噪声隐藏信息的随机加密协议.通过求解高斯噪声信道中窃听者获取信息量的计算公式,推导了该协议实际安全判据.结果表明,协议是否安全主要取决于信源量子态的平均光子数和密文符号数.基于此,计算了在光束分离攻击下两者的安全取值区间以及协议的有效通信距离.