基于极化码的单步量子密钥分发后处理

作     者：李锦 蒋琳 林旭城 方俊彬 LI Jin;JIANG Lin;LIN Xucheng;FANG Junbin

作者机构：暨南大学光电工程系∥广东省可见光通信工程技术研究中心∥广州市可见光通信工程技术重点实验室广州510632 哈尔滨工业大学(深圳)计算机科学与技术学院深圳518005 

基　　金：国家自然科学基金项目(61771222) 广东省科技计划项目(2016A010101017) 广州市科技计划项目(201707010253,201803020023) 深圳基础研究项目(JCYJ20170815145900474) 

出 版 物：《华南师范大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China Normal University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2019年第51卷第2期

页      码：1-6页

摘      要：量子密钥分发结合“一次一密”的加密方案可以从理论上保证通信的无条件安全性.然而,量子密钥分发后处理过程中的误码纠错和密性放大这2个步骤引入了较高的处理延时,影响了最终安全密钥生成速率以及量子密钥分发系统的实用性.文中提出一种基于极化码的单步高效量子密钥后处理算法,根据Wyner窃听信道模型分析合法通信双方以及窃听者的信道容量,设计出可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构,并将其应用于量子密钥分发后处理,从而实现在一次编译码步骤中同时完成误码纠错和密性放大,将这2个处理步骤合二为一,降低了系统复杂度和处理延时.实验结果表明,在量子比特误码率[0,0.08]范围内,提出的算法可同时满足纠后误码率≤10^-7的可靠性条件以及窃听信息量≤10^-14bit的安全性条件.当码长为220bit时,译码吞吐率可达3Mb/s,采用并行算法的译码吞吐率可达86Mb/s.

主 题 词：量子密钥分发 后处理 极化码 误码纠错 密性放大 

学科分类：11[军事学] 1105[1105] 0839[0839] 08[工学] 110505[110505] 110503[110503] 

D　O　I：10.6054/j.jscnun.2019015

馆 藏 号：203675705...