中國科大量子密碼安全領域研究獲重要突破

中新社合肥1月4日電 (記者 吳蘭)記者4日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在量子密碼安全領域——量子密鑰分發實際安全性研究中獲得重要突破，利用探測器雪崩時的漏洞，量子黑客可有效控制該探測器的響應，並獲取全部密鑰資訊而不被感知。

國際著名學術期刊Physical Review Applied近日刊發了以上科研成果。

隨著量子密鑰分發系統速率不斷提高，單光子探測器的後脈衝效應將顯著增強。後脈衝是指探測器中的雪崩光電二極管在發生雪崩之後，一段時間內隨機產生二次雪崩的現象，其非完美性會帶來安全性漏洞，是實際系統安全性測評的重要內容。過去忽略後脈衝效應的模型需要修正。

鑒於此，科研人員基於自身多年來對探測器的深入研究，針對量子密鑰分發系統中單光子探測器實際特性提出了新的模型。該模型將高階後脈衝考慮在內，給出了新的計數率和誤碼率的計算方法，顯著提升了高速實用化系統的核心性能指標。

雪崩光電二極管探測器的非完美性會帶來安全性漏洞，是實際系統安全性測評的重要內容。科研人員發現了門控模式單光子探測器的一種潛在漏洞，提出並實現了雪崩過渡區攻擊方法。在門控信號從開啟到關閉的過渡階段，探測輸出具有很強的非線性特性。通過控制攻擊信號的光強和在過渡區的位置，量子黑客可以有效控制該探測器的響應，獲取全部密鑰資訊而不被感知。

據介紹，該攻擊方法為實際系統的安全性測評和標準化提供了技術儲備。(完)