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基于Turbo的星地量子密钥分发数据协调模型
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2018-02-08
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基于Turbo的星地量子密钥分发数据协调模型量子保密通信是经典通信和量子力学相结合的产物，其无条件安全的特点使它成为一种全新的安全通信技术，而量子密钥分发作为其中最先获得应用的分支，近年来受到广泛关注。量子密钥分发使用单光子作为信息载体，利用单光子的不可分割、不可克隆原理确保在通信双方建立相同且安全的密钥。然而在实际的密钥分发中，由于地面光纤信号和自由空间量子密钥分发的距离限制，难以实现全球量子密钥分发，因此以卫星为中继，可以有效地解决这个问题。通过最近的一些理论和实验进展可知，星地量子密钥分发实验已经成熟并且成为当前的研究热点。
在量子密钥分发中，2个合法用户Alice和Bob在密钥分发后会拥有不一致的密钥X和y，双方通过理想公共授权信道传送部分信息从X和y中得到一致的密钥，这一过程称为数据协调。在星地量子密钥分发中，卫星和地面站之间通过链路窗口完成数据协调，需要很高的实时性，即在数据协调中需要一个低交互次数的算法。然而现有的数据协调模型需要通信双方多次交互信息，不能很好地应用在星地量子密钥分发中。Turbo码有着优异的纠错性能，且只需要一次信息交互，故考虑将其应用到星地量子密钥分发。依据星地量子密钥分发中数据协调的特性和要求，本文提出一种基于Turbo码的数据协调的模型。
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