量子随机性放大及随机密钥安全同步分发技术的研究

发布时间：2021-08-27 05:35

　　随着全球信息化时代格局的形成,信息的网络化已经成为当今信息社会重要的发展趋势之一。信息的网络安全已经成为国家利益的重要组成部分,信息网络安全技术已经成为推动社会经济和科技发展的重要战略资源,构筑信息安全基础设施以及信息安全保障体系是我国在当前科技发展中亟待解决的重要科学问题之一。在信息网络安全领域,为了保证信息在网络上的安全传输,随机数发生器（RNGs）是整个保密通信系统中必不可少的关键器件之一。作为当今信息科学领域中的基础物理构件,近年来有关RNGs的研究得到了广泛关注。随着相关理论方法和实验技术的快速发展,基于各种物理现象的实用物理RNGs被相继提出,其相关性能也得到了巨大提升。高速随机数发生器的制备以及随机密钥在网络上的安全分发研究,是当今信息科学领域的前沿研究课题。不同于经典理论中决定性的随机数产生方法,基于量子力学原理的量子随机数发生器（QRNGs）能够产生真正意义上的物理随机数,是当今RNGs领域最重要的研究方向之一。基于Bell非局域性测试,可以直接忽略所用器件的内部工作特性,实现“与器件无关”的量子随机数的制备。在后处理技术部分,量子随机性放大技术能够基于“不可信”的物... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

随机数相关技术图解：从器件到应用

图 1-2 随机数发生器原理示意图。. 1-2. Schematic diagram of random number genera个随机数发生器实际上包括一个物理熵源以大的后处理技术，随机性提取技术有着非常广

信息处理技术：量子随机性扩展技术（Quantum Randomness Expansion, QRE）和量子随机性放大技术（Quantum RandomnessAmplification, QRA）。如下图1-3所示，两种技术要实现的功能并不相同：在QRE技术中，输入序列为一串长度较短的随机熵源，我们希望利用量子系统将其扩展成一串更长的随机序列，此时主要处理的是随机序列的长度扩展问题；而在QRA技术中，输入序列为弱随机熵源（可以是经典熵源，也可以是量子熵源），我们希望通过量子系统将该熵源的弱随机性放大至强随机性或者完全随机性，此时人们主要关心的是输入序列随机性能的放大问题。下面我们先简单介绍QRE技术的研究进展，并在下一小节中介绍QRA技术的研究进展情况。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3365755