量子科技中心_量科网

该论文探讨了实用量子网络面临的两大挑战：无种子量子随机数生成器（QRNG）的初始化问题，以及后量子密码（PQC）与量子密钥分发（QKD）密钥的弹性组合问题。研究人员通过采用通用哈希函数作为强种子提取器，并基于量子剩余哈希引理（QLHL）的安全理论基础，提出了解决方案。首先，针对QRNG中“随机性循环”困境——即需要初始随机种子来生成更多随机数的矛盾——该团队提出利用两个独立无种子QRNG熵源的原始数据实现自举初始化。其次，研究论证了强种子提取器可替代基于异或（XOR）的密钥组合方案，且具备不同特性：与异或操作不同，该方法确保即使组合输出和一个初始密钥被泄露，剩余密钥材料仍能保持可量化的最小熵，并通过延长密钥实现持续安全。此外，该方案能自然地将交互信息与密钥材料绑定，为替代计算型组合器提供了工具，从而将初始密钥材料的无条件安全（ITS）特性扩展至最终组合输出。通过将PQC密钥建模为具有HILL（Hastad-Impagliazzo-Levin-Luby）熵，该框架可进一步扩展至PQC-QKD混合系统。这种统一方法为抗量子敌手的随机数生成与安全密钥管理，提供了数学严谨且面向未来的机制。