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在连续变量量子密钥分发中攻击爱丽丝的盒子

DOI：10.1103/PhysRevA.98.062319 期刊：Physical Review A 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 量子密码协议的安全性分析通常基于某些特定条件，其中之一是发送方（Alice）和接收方（Bob）的设备具有隔离性，第三方无法接入。若窃听者（Eve）通过设备的侧信道进行攻击，则密钥率可能显著降低。本文研究了对相干态协议的攻击方式：Eve不仅窃听主通信信道，还入侵了Alice的设备——其通过引入低平均光子数（ˉn）的特洛伊木马模式，并以与信号态相似的方式对其进行调制来实现。我们首先证明该策略可等效为无侧信道但主信道存在更高损耗与噪声的攻击；随后揭示随着平均光子数（ˉn）增加，密钥率会快速恶化：每当（ˉn+1）值翻倍时，长距离通信下的密钥率就会减半。本研究表明，Alice的设备还应配备能检测并估算出入射/出射光子总数的传感系统。
作者： Jason Pereira，Stefano Pirandola
AI智能分析
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研究概述 实验方案

研究目的

通过引入特洛伊木马模式来研究攻击爱丽丝设备对连续变量量子密钥分发（CV QKD）的影响，以获取通过主量子信道传输的状态信息。

研究成果

研究表明，在爱丽丝设备中引入特洛伊木马模式会显著降低连续变量量子密钥分发协议的密钥生成率——每当平均光子数加一翻倍时，该速率就会减半。研究结论指出，实际应用系统应配备检测和估算进出光子数量的机制，以防范此类攻击。

研究不足

该研究假设爱丽丝能够监测并估算入射光子的数量，但在实际应用中这可能并不可行。此外，该分析属于理论层面，未考虑所有可能的实验缺陷或替代性攻击策略。

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