基于密钥循环的通用可复合符号分析

针对目前越来越复杂的安全协议,在建立计算可靠的安全协议符号分析方法的深入研究,提出了一种解决该问题的新方法,即通用可复合符号分析方法。通过扩展现有通用可复合符号分析方法,使其可以分析基于双线性对的密钥交换协议,并在保证计算可靠性的同时,还可以保证可复合安全性。将符号模型中的密码学抽象操作与UC模型中的理想功能进行了结合,并且证明了如果协议在符号模型下满足了相应的安全性质,则在UC模型下一定安全的实现了相应的理想功能。

循环差分相移量子密钥分发协议研究

依据量子力学理论,量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)协议能够在合法用户间建立起绝对安全的密钥,并提供对窃听者的检测,它是近三十多年信息安全领域中迅速发展的一个重要研究方向。在常见的QKD协议中,安全密钥的产生需要监测窃听者产生的干扰,当量子比特错误率大于某个阈值时,合法用户将放弃该次密钥分发。2014年提出的循环差分相移量子密钥分发(Round Robin Differential Phase Shift Quantum Key Distribution,RRDPS-QKD)协议,则无需监控窃听者的干扰,具有高噪声容忍度,成为QKD协议研究热点。文中从RRDPS-QKD协议的原理、协议的改进、协议的实验进展等方面,较为全面地介绍RRDPS-QKD协议,并介绍了我们团队在RRDPSQKD协议方面的工作。

一种循环轮转式会话密钥加/解密体制的设计方法

提出一种简单易行的循环轮转式会话密钥交换协议和具有一次一密特性的会话密钥生成算法。该会话密钥交换协议基于KDC系统和对等保密通信代理实现保密通信,可减轻用户的会话密钥产生和保管的负担;该会话密钥产生算法将会话密钥分成两部分:一部分用于轮转次序控制,另一部分用于加密,整个会话密钥用单向散列函数的折叠生成。因此,该算法产生的会话密钥具有一次一密的特点。

新型循环差分相移量子密钥分发协议

量子密钥分发(QKD)作为一种由量子物理保证的绝对安全的密钥分发引起了广泛的关注。在现有的量子密钥分发协议中,循环差分相移量子密钥分发协议(RRDPS-QKD)因其具有较大的比特错误容限度,在实际应用中具有极大的优势。在循环差分相移量子密钥分发协议基础上,设计一种新型循环差分相移量子密钥分发协议,在接收设备中通过一个开关将接收到的脉冲序列分为两支(定义为奇偶两支路),在奇(偶)路上加入一个随机延时器和一个延时器,既能使接收端接收到的所有脉冲都能参与干涉,提升脉冲序列的利用率,又能使发送端可以连续发送脉冲序列。仿真分析结果和模拟量子密钥分发实验结果表明,新型循环差分相移量子密钥分发协议能够明显增大脉冲序列参与干涉的概率,有效地提升了循环差分相移量子密钥分发协议的安全密钥率。

基于预报单光子源和探测器诱骗态的循环差分相移量子密钥分发协议

提出一种基于预报单光子源和探测器诱骗态的循环差分相移量子密钥分发协议,简称HSPS-DD-RRDPSQKD协议。在详细推导协议密钥生成率的基础上,给出了相关数值仿真,并分别与基于弱相干光源和探测器诱骗态的循环差分相移量子密钥分发(WCS-DD-RRDPS-QKD)协议和诱骗态的BB84协议进行了性能比较。结果表明,随着脉冲序列长度L的增大,其密钥生成率和最远传输距离都相应减小;当脉冲序列长度L=16时,HSPS-DDRRDPS-QKD协议较WCS-DD-RRDPS-QKD协议,安全通信距离提高了约100km,密钥生成率提升了近一个数量级;当系统错误率为9.5%时,HSPS-DD-RRDPS-QKD协议的密钥生成率较诱骗态的BB84协议的提升了近两个数量级。