量子电子学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 111-0.doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2025.01.011
陆叶锴 , 白恩健 *, 蒋学芹 , 吴 贇 , 陈根龙
LU Yekai, BAI Enjian *, JIANG Xueqin, WU Yun, CHEN Genlong
摘要: 作为量子通信后处理部分的重要步骤, 保密增强过程能够消除量子密钥分发过程中可能出现的信息泄露, 以实现量子密钥分发系统的无条件安全性。为降低硬件资源消耗、提高算法的安全成码率, 本研究采用现场可编程 门阵列 (FPGA), 实现了一种基于元胞自动机的高速保密增强算法, 通过对算法进行符合FPGA硬件特性的改进和流 水线结构优化, 使得该方案相较于需要庞大矩阵乘法运算的Toeplitz矩阵方案在速度上有较大的优势。该方案在实 时传输协商密钥的情况下, 能适应任意长度的输入密钥和0~1之间的任意分数压缩比例; 该方案采用256阶的元胞 自动机处理1.28 Mbits输入密钥, 在压缩比例为0.5时, 最大安全成码率可达到1540 Mbits/s。
中图分类号: