[发明专利]一种用于量子密钥分发的可验安全保密增强方法

摘要

本发明公开了一种用于量子密钥分发的可验安全保密增强方法，其步骤为：S1：生成初始随机数串W，通信双方（Alice和Bob）在量子密钥分发的基比对过程分别生成随机数串Kmis,A和Kmis,B，然后Alice将两者合并为随机数串W=[Kmis,A,Kmis,B]；S2：随机性验证，在量子密钥分发的纠错阶段结束后，估算W相对于攻击者Eve的最小熵下限Hmin(W|E)≥1‑H2(e)；S3：计算最终安全密钥长度Nf；S4：提取完美随机串W*。采用通信双方部分预共享安全密钥，构造Toeplitz矩阵HR，根据HR从W中提取完美随机数串W*；S5：根据W*，公开协商规模通用散列函数HPA；S6：通信双方根据HPA，分别对纠错后的密钥串进行哈希运算，生成最终安全密钥。本发明具有可验安全、易于实现和可简化量子密钥分发系统设计与实现等优点。

主权项

1.一种用于量子密钥分发的可验安全保密增强方法，其特征在于，步骤为：S1：生成初始随机数串W，通信双方（Alice和Bob）在量子密钥分发的基比对过程分别生成随机数串Kmis,A和Kmis,B，然后Alice将两者合并为随机数串W=[Kmis,A, Kmis,B]；S2：随机性验证，在量子密钥分发的纠错阶段结束后，估算W相对于攻击者Eve的最小熵下限，Hmin(W|E)≥1‑H2(e)，其中E表示攻击者在量子密钥分发过程中可能获取的部分密钥信息串，e表示系统的量子比特误码率； S3：计算最终安全密钥长度Nf，Nf= Nr×min{2(1‑q) Hmin(W|E), q[Hmin(KEC|E)‑f(e) H2(e)]}，其中Nr为初始密钥串长度，q为基比对参数（在实际系统，q取值通常为0.5），f(e)为量子密钥分发系统中纠错算法的纠错效率（通常f(e)≥1.0）；S4：提取完美随机串W*，采用通信双方部分预共享安全密钥，构造Toeplitz矩阵HR，根据HR从W中提取完美随机数串W*；S5：根据W*，公开协商规模通用散列函数HPA；S6：通信双方根据HPA，分别对纠错后的密钥串进行哈希运算，生成最终安全密钥。