一种无线网络量子密钥分配协议  

Wireless Network Quantum Key Distribution Protocol

作　　者：王旭东 樊强 李振伟 于浩 卞宇翔 WANG Xudong;FAN Qiang;LI Zhenwei;YU Hao;BIAN Yuxiang(Information and Communication Branch of State Grid Anhui Electric Power Co.,Ltd.,Hefei 230061;Nari Group Co.,Ltd.(State Grid Electronic Power Research Institute Co.,Ltd.),Nanjing 211000;Nrgd Quantum Ctek Co.,Ltd.,Nanjing 211000)

机构地区：[1]国网安徽省电力有限公司信息通信分公司,合肥230061 [2]南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司),南京211000 [3]南京南瑞国盾量子技术有限公司,南京211000

出　　处：《计算机与数字工程》2021年第7期1405-1408,1441,共5页Computer & Digital Engineering

基　　金：国网安徽省电力有限公司2018年创新项目“面向电力多业务安全提升的量子保密通信关键技术研究与验证”(编号:B1120718003P);国家自然科学基金项目(编号:61502101)资助。

摘　　要：论文在BB84协议基础上提出了一个无线网络量子密钥协议,该协议利用一条具有回路的量子信道传送信息并设计一种新的编码方式,使光子利用效率达到100%,密钥分配效率是BB84量子密钥分配协议的两倍或更高,并且该协议不需要容易被攻击的经典信道,更适用于无线网络。该协议通过预共享密钥方法进行身份认证,避免了攻击者跳过身份认证直接发送密钥的弊端,采用消息摘要的方法验证消息是否被篡改或窃听,由于消息摘要使用了预共享密钥进行一次一密加密,攻击者无法篡改,从而保证安全。Based on the BB84 protocol,this paper proposes a wireless network quantum key protocol,which uses a looped quantum channel to transmit information and design a new coding method,so that the photon utilization efficiency reaches 100%,and key distribution efficiency it twice or higher than BB84 quantum key distribution protocol.Moreover,the protocol does not need a classic channel that is easy to be attacked,and it is more suitable for a wireless network.The protocol performs identity authentica⁃tion through a pre-shared key method,which avoids the drawback that an attacker skips identity authentication and directly sends a key,the message digest method is used to verify whether the message has been tampered with or eavesdropped.Since the message digest uses a pre-shared key for one-time encryption,the attacker cannot tamper with it,thus ensuring security.

关 键 词：量子密钥协议 分配效率 身份认证 

分 类 号：TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术]