双场干涉量子密钥分配协议及其改进综述

量子密钥分配(Quantum Key Distribution,QKD)协议最早于1984年提出,目的是寻找目前安全性已经受到威胁的非对称加密算法的替代方案。量子密钥分配协议相较于之前的密钥传输方案,其独特的窃听敏感性和近似一次一密的特性使之吸引全球密码通信科研人员的目光。在已有的量子密钥分配协议中,安全成码率和通信距离是限制其使用的瓶颈。本文在简介BB84、MDI等协议的基础上,重点对近来提出的双场干涉密钥分配(Twin-Field Quantum Key Distribution,TF QKD)协议进行说明,并介绍了后续的一系列改进方案。与之前的协议相比,TF QKD突破了点对点的密钥容量界,因此具有重要的理论和应用价值。

基于硬件指纹和生物特征的多因素身份认证协议

文章提出一种面向智能设备间短距离通信的多因素身份认证协议,将用户账户密钥作为知识因素、智能设备扬声器硬件指纹作为所有权因素、用户面部信息作为生物信息因素,从而抵抗一些常见攻击。文章提出的协议适用于不依赖额外硬件的短距离通信方式,协议利用信道特点结合硬件指纹和面部识别技术,在实现安全身份认证的同时为后续通信提供通信密钥,且后续通信不需要用户付出额外的认证动作便可对用户设备信息持续认证。安全分析和实验证明,该协议可以抵抗重放攻击、硬件指纹伪造攻击、智能设备被盗攻击等常见攻击,在智能家居、移动支付、非接触门禁等高安全性需求场景中有很大的应用价值。

基于环境声音的真随机数发生器设计与应用

随着科学技术的发展,近距离无线通信在电子门禁、电子车锁等安全系统上得到了广泛应用。然而,确保系统安全性的手段大多采取伪随机数加密的方式,容易被各种分析器捕获、破译。本研究针对近距离无线通信的安全问题设计制作了基于环境声音的真随机数生成器,对生成的真随机数进行质量测试,与伪随机数进行对比测试,验证了其可靠性,并将其运用在汽车防盗等近距离无线通信设备的安全加密上。