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一种更快速、高效的信息调和协议研究

2016-10-21袁治华

科技创新与应用 2016年8期

摘 要:信息调和是量子秘钥分配过程中的一个重要步骤,其目的是通过公开可认证信道交换信息把两个不相同的比特串变为相同的比特串。通过模拟实验发现,当比特串的错误率较大时,信息调和协议Winnow有时会失败,因此对Winnow协议作了改进,改进后的协议比Winnow更快速、高效。

关键词:秘钥分配;信息调和;汉明码;伴随式

信息调和是1989年左右随着量子密码的发展而提出的一个重要概念[1,2],现在信息调和已经成为量子秘钥分配过程中的一个重要研究课题。在大约三十年的时间里,人们提出了很多不同的信息调和协议,比较著名的有Binary[1],Cascade[3],结合校验和与汉明码进行信息调和的Winnow[4]。通过模拟实验发现,当比特串的错误率较大时Winnow有时会失败,因此对Winnow协议作了改进,改进后的协议比Winnow更快速、高效,失败的概率更低。

汉明码是纠错能力为1的完备码,所以最理想的状态是每个小段错误数最多为1,然而当错误率较大时错误个数为3的小段数增加,此时用汉明码纠错会增加错误,从而需要的轮数更多,也降低了效率。为了一定程度的解决此问题,我们对Winnow协议进行了改进。

改进后的协议:设经过错误率估计后双方剩下等长的比特串分别为A,B。改进后协议的步骤为:

(1)双方随机的商定一个置换?仔,对各自的串用?仔进行置换,然后将置换后的串分成长度为N=2m-1的小段。

(2)对每个小段双方先比较校验和,若校验和相同,则双方删除小段中的第一个比特(其它比特也可)。对校验和不同的小段进行下一步。……

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