非理想场景下满足用户自定义输出长度需求的高效量子密钥分发
量子密钥分发(QKD)利用量子力学原理,使通信双方能安全共享加密密钥,有效防范窃听行为。在实际应用中,QKD系统通常采用分层架构:密钥管理器将密钥材料暂存于缓冲区,并按需分发给上层通信协议。但在高负载场景下,缓冲区可能耗尽,因此需要制定能最大限度减少资源浪费的高效密钥补充策略。 鉴于优化量子密码协议时间与资源的重要性,该研究团队提出了一种基于BB84协议的变长自适应方案,可在非理想条件下满足用户自定义的输出密钥长度要求。研究人员开发了动态配置协议初始参数的方法,以生成所需长度的密钥。为验证方案有效性,该工作构建了可用于模拟通用QKD网络和离散变量协议的仿真工具。这些工具在BB84框架内实现并评估了相关策略——虽然方案基于BB84设计,但通过合理假设可扩展至其他QKD协议。实验结果表明,该方案能有效优化量子资源使用效率并提升密钥管理能力,为规模化建设高安全性量子通信网络提供了重要技术支持。
