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BB84 密钥交换协议

阐述

设 Alice 和 Bob 想在没有任何公共信息的情况下通过一个有监听者的通道来得到一个共同的密钥。在经典计算中,这只能通过假定某个运算是困难的来实现(如,Diffie-Hellman 密钥交换协议),但是量子计算中不需要任何假定。

现在,假设 Alice 和 Bob 有两个信道:

  • 一个经典信道,Eve 不能影响通信
  • 一个量子信道,Eve 可以改变信道中的信息

因为当 Eve 测量量子位的时候,必然会改变一些量子位的状态,所以 Alice 和 Bob 在检测那些位的时候会得到不一致的结果。

假设最后的密钥中 Alice 和 Bob 手里的信息分别为 aabb,长度为 mm。再假设它们的错误率为 ε\varepsilon。只要找到一个能纠正 εm\varepsilon m 个错误的码,然后用 cCc\in C 计算 a+ca+c 并把这个信息发给 Bob,然后计算 ab+ca-b+c 并通过纠正来得到 cc。这样两个人就知道了正确的密钥。

实例

性质

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参考文献