光纤偏振编码量子密钥分发系统荧光边信道攻击与防御

作者：陈艳辉; 王金东^*; 杜聪; 马瑞丽; 赵家钰; 秦晓娟; 魏正军; 张智明

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(13): 35-41.

• 量子密钥分发
• 偏振编码
• 时分复用偏振补偿
• 反向荧光

实际安全性是目前量子密钥分发系统中最大的挑战.在实际实现中,接收单元的单光子探测器在雪崩过程的二次光子发射(反向荧光)会导致信息泄露.目前,已有研究表明该反向荧光会泄露时间和偏振信息并且窃听行为不会在通信过程中产生额外误码率,在自由空间量子密钥分发系统中提出了利用反向荧光获取偏振信息的攻击方案,但是在光纤量子密钥分发系统中暂未见报道.本文提出了在光纤偏振编码量子密钥分发系统中利用反向荧光获取信息的窃听方案与减少信息泄露的解决方法,在时分复用偏振补偿的光纤偏振编码量子密钥分发系统的基础上对该方案中窃听者如何获取密钥信息进行了理论分析.实验上测量了光纤偏振编码量子密钥分发系统中反向荧光的概率为0.05,并对本文提出的窃听方案中的信息泄露进行量化,得出窃听者获取密钥信息的下限为2.5×10–4.

• 单位
  华南师范大学; 广东理工职业学院