量子密鑰協(xié)商系統(tǒng)應用架構(gòu)設計與方法研究.pdf

1、具有物理安全特性的量子密鑰分發(fā)(quantum key distribution,QKD)技術(shù)發(fā)展迅速,越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在安全保密方面,量子密鑰在協(xié)商過程中的無條件安全性也決定了它在軍事、政務、金融等領(lǐng)域當中的地位和作用。近年來,量子通信和量子密鑰分發(fā)在理論和實驗方面均取得了較大突破,也有少量的商品和應用場景出現(xiàn),但受制于非理性的器件、復雜的電磁環(huán)境、應用環(huán)境安全性和速率等性能瓶頸因素,難以在現(xiàn)實生活中推廣使用。
　　本

2、文正是針對上述部分問題,以量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡和經(jīng)典網(wǎng)絡的融合網(wǎng)絡為研究對象,在量子密鑰分發(fā)技術(shù)和“一次一密亂碼本”(one time pad,OTP)體制基礎上,主要對量子密鑰分發(fā)技術(shù)在經(jīng)典網(wǎng)絡中應用的模式進行了架構(gòu),對其安全威脅和解決辦法進行了分析和探討,還對量子密鑰的應用方法進行了研究以及對關(guān)鍵設備方案進行了設計。主要內(nèi)容為:
　　1、研究QKD如何在經(jīng)典網(wǎng)絡中應用,提出了直接應用、密分保護和密鑰擴展三種模式。直接應用模式解決了

3、OTP體制下的密鑰安全分發(fā)問題;密分保護模式克服了經(jīng)典密碼系統(tǒng)中頂級密鑰(主密鑰)須離線傳遞的困難;密鑰擴展模式解決了密鑰分發(fā)碼率低以適應高速應用的問題。
　　2、研究融合網(wǎng)絡的安全威脅及解決辦法,提出了融合網(wǎng)絡的安全模型,分析了量子終端、QKD應用設備在身份信任、物理防護、外設管控、數(shù)據(jù)保護、計算環(huán)境、狀態(tài)監(jiān)控等方面的安全威脅,針對此建立了安全防護體系,設計了相應的安全防護措施,可為QKD在經(jīng)典網(wǎng)絡中的應用提供整體安全支撐和指導