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设备无关量子密钥分配方案研究

光通信技术 2017年第8期41卷 55-58页

作者：王潋周媛媛周学军海军工程大学电子工程学院武汉430033

分析了系列设备无关量子密钥分配方案——全设备无关、半设备无关、单边设备无关及测量设备无关四类量子密钥分配方案的工作原理,阐述了其发展现状,总结了各自的优点和缺陷,并结合实际系统对下一步量子密钥分配的研究提出了建议和展望。

关键词：量子密钥分配设备无关无条件安全性

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设备无关量子随机数发生器协议与后处理研究

设备无关量子随机数发生器协议与后处理研究

作者：吴陆颜南京邮电大学

学位级别：硕士

随机数在科学技术和工程应用上是一种重要的资源,在诸如保密通信、计算机模拟、基础理论检验等这些依赖随机数的领域中起着至关重要的作用。在随机数的获取上,以往的主流方案是通过确定性算法来实现。其生成的随机数虽然能通过标准的统... 详细信息

随机数在科学技术和工程应用上是一种重要的资源,在诸如保密通信、计算机模拟、基础理论检验等这些依赖随机数的领域中起着至关重要的作用。在随机数的获取上,以往的主流方案是通过确定性算法来实现。其生成的随机数虽然能通过标准的统计检验,但其本质是确定的,存在着一定的安全隐患。随着量子信息学科的发展,使得从量子系统中提取随机数的方案逐渐变得可行。这种方案在本质上是基于量子世界中测量坍缩的不可预测性,其获取的随机性得到了量子力学基本原理的保证。这种基于量子力学原理的随机数发生器也被称为量子随机数发生器。本文首先从量子随机数发生器的基本概念出发,介绍一些基本概念和专业术语。然后介绍设备无关量子随机数发生器这类主流的量子随机数发生器协议以及它们的优缺点,主要是在独立同分布假设下和无独立同分布假设下这两类设备无关量子随机数发生器协议,以及一些与之相关协议。最后,因为实验中获取的数据存在统计起伏,导致一些依赖于相关参数求优的设备无关量子随机数发生器协议无法认证其获取数据的随机性的问题,我们提出一种Navascués–Pironio–Acín（NPA）加约束最小二乘估计的后处理方法,有效的提高了这类协议的鲁棒性和实用性。

关键词：随机数量子随机数发生器设备无关独立同分布假设后处理

非完美探测效率对设备无关量子随机数扩展的影响

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密码学报 2015年第3期2卷 217-225页

作者：李超博费洋扬王洪高明马智信息工程大学郑州450002 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450002

设备无关(Device Independent,简记为DI)量子随机数扩展方案中,在不需要考虑系统内部工作状态前提下,基于纠缠粒子的非局域特性可以证明随机性的存在.但在实际条件下的可行性受到探测效率等因素的限制.本文在CHSH不等式中引入探测效率参... 详细信息

设备无关(Device Independent,简记为DI)量子随机数扩展方案中,在不需要考虑系统内部工作状态前提下,基于纠缠粒子的非局域特性可以证明随机性的存在.但在实际条件下的可行性受到探测效率等因素的限制.本文在CHSH不等式中引入探测效率参数,从两方面探究非完美探测效率对DI随机数扩展方案的影响,数值模拟出将未探测事件作为结果保留和随机赋值时非完美探测效率下小熵与CHSH违背值的定量关系.将未探测事件作为结果保留时,可得在相同CHSH值下较低的探测效率对应的实验中量子态和测量过程蕴含更多的随机性,而在相同的的实验环境下,探测效率的降低会使实验中输出序列小熵变小.将未探测事件随机赋值时,在相同的CHSH违背值下,伴随着探测效率的降低,小熵界逐渐变小.通过SDP优化算法可得此情形下进行DI随机数扩展的探测效率下界为91.1%.通过对非完美探测效率的量化分析,可得实际条件下更为准确的DI量子随机数扩展效率分析.

关键词：设备无关随机数扩展 CHSH不等式探测效率

清华大学马雄峰研究组合作揭示设备无关量子密码协议安全性的测量互补性来源

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信息网络安全 2023年第11期23卷 122-122页

作者：清华大学清华大学

近日,清华大学交叉信息研究院马雄峰及研究组成员张行健、曾培、叶添与多伦多大学罗开广(Hoi-Kwong Lo)教授合作,完成基于测量互补性原理的设备无关量子密码协议安全性严格证明。该研究明确了测量互补性在设备无关量子密码协议中的作用... 详细信息

近日,清华大学交叉信息研究院马雄峰及研究组成员张行健、曾培、叶添与多伦多大学罗开广(Hoi-Kwong Lo)教授合作,完成基于测量互补性原理的设备无关量子密码协议安全性严格证明。该研究明确了测量互补性在设备无关量子密码协议中的作用,统一了此类协议与使用可信设备量子密码协议的安全性分析,并为设备无关量子密码应用的实用化提供了全新理论工具。

关键词：设备无关安全性分析多伦多大学信息研究院量子密码协议互补性原理清华大学实用化

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新型设备无关量子密钥分配协议研究

量子电子学报 2021年第1期38卷 45-49页

作者：叶萌徐立坤黄观金李建辉刘云南方电网调峰调频发电有限公司信息通信分公司广东广州510700 安徽问天量子科技股份有限公司安徽芜湖241000

设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当... 详细信息

设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当违反值大于经典值时才可以产生安全密钥。基于α-CHSH不等式,在比特翻转信道模型下研究了设备无关量子密钥分配协议安全性,并给出了安全密钥率与α-CHSH不等式违反值之间的关系。

关键词：量子通信设备无关量子密钥分发安全协议不等式

基于XML/XSL与设备无关的Web服务研究

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内蒙古大学学报（自然科学版） 2006年第2期37卷 217-220页

作者：张宏丽吴承勇王海凤内蒙古大学计算机学院内蒙古工业大学信息工程学院呼和浩特010010

未来的W eb服务不仅要支持桌面用户、移动用户的访问,而且要支持其它W eb访问的格式,例如声音界面的访问.因此,要求W eb服务是与设备无关的,并且支持不同的XM L网页格式.提出了一个传统W eb服务生命周期的扩展模型,并且将设备无关性设... 详细信息

未来的W eb服务不仅要支持桌面用户、移动用户的访问,而且要支持其它W eb访问的格式,例如声音界面的访问.因此,要求W eb服务是与设备无关的,并且支持不同的XM L网页格式.提出了一个传统W eb服务生命周期的扩展模型,并且将设备无关性设计在模型中,建立了与设备无关的W eb Eng innering的框架(D IW E),成功地实现了设备检测及网页切割.

关键词：设备无关设备检测网页分割Web服务

基于设备无关随机数扩展协议的放松测量假设研究

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基于设备无关随机数扩展协议的放松测量假设研究

作者：吕泽田北京邮电大学

学位级别：硕士

Bell测试是量子信息科学中最重要的工具之一。一方面,它可以对自然的基本物理定律进行基本测试。另一方面,它也可以应用于各种设备无关的任务,如量子密钥分发和随机数生成。在实践中,Bell测试的实验演示中存在的漏洞可能会影响结论的有... 详细信息

Bell测试是量子信息科学中最重要的工具之一。一方面,它可以对自然的基本物理定律进行基本测试。另一方面,它也可以应用于各种设备无关的任务,如量子密钥分发和随机数生成。在实践中,Bell测试的实验演示中存在的漏洞可能会影响结论的有效性。大多数基于Bell测试的量子信息任务都是基于测量独立的假设。然而,在实验操作中很难确保始终满足测量独立的假设,因此,探索放松这一假设条件对Bell测试的影响是至关重要的。本文从设备无关框架出发来研究随机数生成的安全性,重点研究放松测量独立假设对Bell测试的影响。首先,本文讨论了放松测量独立假设对1-参数族Bell(l-parameter family of Bell,1-PFB)测试的影响。对于一般输入分布和可分解输入分布,分别建立了测量相关、猜测概率和Eve可以伪造的1-PFB相关函数的最大值之间的关系,给出了 Eve伪造最大值时的确定性策略。进而,给出了可验证的真随机数的范围。其次,在一般输入分布和可分解输入分布下分别建立了测量相关、猜测概率和Eve可以伪造的Chain相关函数的最大值之间的关系,比较了 Chain不等式和1-PFB不等式的未知信息率,并找到了Eve在1-PFB不等式中比Chain不等式中更难伪造最大量子违背的参数范围。

关键词：设备无关随机数扩展 1-PFB不等式 Chain不等式

半设备无关量子密钥分配协议若干关键问题研究

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半设备无关量子密钥分配协议若干关键问题研究

作者：徐鹏解放军信息工程大学

学位级别：硕士

量子密钥分配(QKD)协议能够为远程合法通信双方提供密钥协商,结合“一次一密”密码系统,理想条件下可以实现无条件安全的保密通信。实际QKD系统是理想QKD协议的具体物理实现,针对实际QKD系统中器件存在的各种安全性漏洞,检测所有器件的... 详细信息

量子密钥分配(QKD)协议能够为远程合法通信双方提供密钥协商,结合“一次一密”密码系统,理想条件下可以实现无条件安全的保密通信。实际QKD系统是理想QKD协议的具体物理实现,针对实际QKD系统中器件存在的各种安全性漏洞,检测所有器件的非理想性是非常困难的。因此,从QKD协议设计上寻求突破,提出了设备无关QKD(DI-QKD)协议,突破了QKD安全性对量子设备的依赖性。由于DI-QKD实验实现困难,使得介于DI-QKD和传统QKD之间的折衷协议成为QKD新的研究热点。其中,半设备无关QKD(SDI-QKD)协议仅要求量子设备的操作限定在给定维度的希尔伯特空间内,不需要量子纠缠态的制备,更容易实验验证。本文围绕SDI-QKD协议在联合攻击下的安全性,主要包括以下研究成果:1.四态SDI-QKD协议在联合攻击下的安全性分析。在联合攻击下的解析安全性界限是SDI-QKD安全性证明发展中的难点之一。针对四态SDI-QKD协议,建立了平均最优猜测概率与维度目击值之间的关系,基于平均最优猜测概率与最小熵的关系,给出了刻画窃听者获得信息量的最小熵与维度目击值之间的关系,基于Devetak-Winter界限给出了四态SDI-QKD协议在联合攻击下的安全密钥率公式,通过数值模拟分析了安全密钥率与维度目击值、比特误码率之间的关系,结果表明当维度目击值较小时,量子比特误码率对安全密钥率的影响更加明显。2.有限长密钥条件下的SDI-QKD协议的安全性分析。实际QKD系统的产生光脉冲数量是有限的,因此考虑有限长密钥条件是QKD实际安全性需解决的关键问题之一。在基于CHSH相关因子(Clauser-Horne-Shimony-Holt correlator)的SDI-QKD模型基础上,设计了一个基于CHSH相关因子的实际SDI-QKD协议,并给出了有限长密钥条件下协议的具体描述;基于平滑最小熵给出了联合攻击下窃听者获得信息量的下界,利用Serfling定理刻画了量子比特误码率的统计偏差,利用Hoeffding不等式刻画了CHSH相关因子的统计涨落,进而基于可组合安全性定义给出了协议在有限长密钥条件下的安全性分析;基于退极化量子信道模型,通过数值模拟比较了不同SDI-QKD协议及BB84协议的安全密钥率,分析了不同脉冲信号数量情况下安全密钥率与可见度之间的关系,结果表明本文提出的协议是目前最优的SDI-QKD协议。3.基于弱相干态(Weak coherent state,WCS)光源的SDI-QKD协议的安全性分析。目前实现理想单光子源技术不够成熟,因此基于WCS光源的协议研究是提高SDI-QKD实用化的有效途径之一。基于WCS光源模型,给出了单光子部分对应的维度目击值与实际可观测的维度目击值之间的关系,基于诱骗态方法和GLLP公式给出了基于WCS光源的四态SDI-QKD协议的安全密钥率公式,通过数值模拟分析了不同维度目击值下,协议安全密钥率与安全传输距离之间的关系。

关键词：量子密钥分配设备无关半设备无关维度目击安全密钥率有限长密钥联合攻击

设备无关延迟约束构架下的综合柔性调度算法探究

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产业与科技论坛 2014年第13期13卷 86-87页

作者：曾玉桂林技师学院机械技术应用系

对于柔性车间调度问题而言,它首先是基于传统的车间调度问题之上,然后在此基础之上作出了一定程度的扩展。但就目前状况而言,当前的加工与装配综合柔性调度之中并没有将工序之间所存在的无关延迟约束纳入到考虑范围之内,这样一来就会促... 详细信息

对于柔性车间调度问题而言,它首先是基于传统的车间调度问题之上,然后在此基础之上作出了一定程度的扩展。但就目前状况而言,当前的加工与装配综合柔性调度之中并没有将工序之间所存在的无关延迟约束纳入到考虑范围之内,这样一来就会促使调度结果的精确程度受到影响。针对这一问题,本文提出了一种设备无关延迟约束架构下的综合柔性调度算法。

关键词：综合柔性调度延迟约束设备无关长路径优先策略