无线通信安全量子加密新协议-最新文档资料
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回忆氵独奏♪
2024-09-13
网络
无线
量子
加密
协议
采用
密钥
802.11
通信
光子
11 KB
无线通信安全量子加密新协议
文献标识码： A
1 简介
随着信息技术的发展无线网络已普遍进入家庭、 办公室和企
业当中，无线网络已经能够在移动载体上进行高速高质的信息交
换。但与之相关的安全问题也成为重要的关注话题。 在本文中采
用一种新方法，即在 802.11 网络上利用量子加密法进行密钥分
配。
由于无线通信使用无线电波， 因此比有线通信更易受到截获
和攻击。随着无线通信服务越来越普遍， 目前无线协议和加密方
法存在着很大的安全风险。 基于物理学原理， 量子加密允许两个
远程双方绝对安全地进行密钥交换。 海森堡原则认为， 成对的物
理实体是通过以下方式联系在一起的： 测量一个实体的同时阻碍
了观察者测量另一个实体。 所以当偷听者截取一个光子时一定会
改变那个光子上的编码信息，这样就可以检测到任何安全漏洞。
我们采用光子的状态来传输密钥源，用量子加密产生和分配密
钥，这种方法叫做 QKD。现在已经有一些 QKD协议了，如 BB84，
B92和六态。其中 BB84在实际网络中应用最为广泛。在我们的
研究中，采用了 BB84的变种协议 SARG04。同时，因为距离比较
小，噪声等环境条件对光子传输的影响变得非常低。 所以量子加
密更适用于 IEEE802.11 无线局域网。 802.11 网络一般用在咖啡
厅，机场和会议大厅等地方。 802.11 网络提供了用户和网络设
备之间视距路径， 而视距路径是量子加密的关键要求之一； 另一
方面，使用 802.11 网络需要与服务提供方之间有安全的通信路
径。量子加密可以为 802.11 无线网络提供高度安全的数据通信。
因此研究在 802.11 无线局域网中采用量子加密是很有意义的。
2 IEEE 802.11i 标准
2004年 IEEE802.11 标准修正为 IEEE802.11i 。IEEE802.11i
有两类安全算法：鲁棒安全网络关联（ RSNA）和过渡安全网络
（TSN）。 IEEE802.11i 中采用两种新的机密算法处理两种密码，
分别为暂时密钥完整性协议（ TKIP）和计数器模式 /CBC-MAC协
议（ CCMP），并且将认证和密钥管理分开，采用 IEEE802.1x 和
共享前密钥进行认证。 IEEE802.1x 提供了有效的框架，用
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