天宫二号将开展量子密钥传输试验 在信息安全领域应用前景广泛
信息安全期末考试题库与答案
题库 一、选择 1. 密码学的目的是（C）。 A. 研究数据加密 B. 研究数据解密 C. 研究数据保密 D. 研究信息安全 2. 从攻击方式区分攻击类型，可分为被动攻击和主动攻击。被动攻击难以（C），然而（C）这些攻击是可行的；主动攻击难以（C），然而（C）这些攻击是可行的。 A. 阻止,检测,阻止,检测 B. 检测,阻止,检测,阻止 C. 检测,阻止,阻止,检测 D. 上面3项都不是 3. 数据保密性安全服务的基础是（D）。 A. 数据完整性机制 B. 数字签名机制 C. 访问控制机制 D. 加密机制 4. 数字签名要预先使用单向Hash函数进行处理的原因是（C）。 A. 多一道加密工序使密文更难破译 B. 提高密文的计算速度 C. 缩小签名密文的长度，加快数字签名和验 证签名的运算速度 D. 保证密文能正确还原成明文 5. 基于通信双方共同拥有的但是不为别人知道的秘密，利用计算机强大的计算能力，以该秘密作为加密和解密的密钥的认证是（C）。 A. 公钥认证 B. 零知识认证 C. 共享密钥认证 D. 口令认证 6. 为了简化管理，通常对访问者（A），以避免访问控制表过于庞大。 A. 分类组织成组 B. 严格限制数量 C. 按访问时间排序，删除长期没有访问的用户 D. 不作任何限制 7. PKI管理对象不包括（A）。 A. ID和口令 B. 证书 C. 密钥 D. 证书撤消 8. 下面不属于PKI组成部分的是（D）。 A. 证书主体 B. 使用证书的应用和系统 C. 证书权威机构 D. AS 9. IKE协商的第一阶段可以采用（C）。 A. 主模式、快速模式 B. 快速模式、积极模式 C. 主模式、积极模式 D. 新组模式 10．AH协议和ESP协议有（A）种工作模式。 A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 11. （C）属于Web中使用的安全协议。 A. PEM、SSL B. S-HTTP、S/MIME C. SSL、S-HTTP D. S/MIME、SSL 12. 包过滤型防火墙原理上是基于（C）进行分析的技术。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 应用层 13. VPN的加密手段为（C）。 A. 具有加密功能的防火墙 B. 具有加密功能的路由器 C. VPN内的各台主机对各自的信息进行相应的加密 D. 单独的加密设备 14．（B）通过一个使用专用连接的共享基础设施，连接企业总部、远程办事处和分支机构。 A. Access VPN B. Intranet VPN C. Extranet VPN D. Internet VPN 15．（C）通过一个使用专用连接的共享基础设施，将客户、供应商、合作伙伴或感兴趣的
量子密钥分发误码协调算法分析
—22— 量子密钥分发误码协调算法分析 赵 峰，王发强，郑力明，路轶群，刘颂豪 (华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006) 摘 要：误码消除是量子密钥分发过程的关键技术之一。分析了奇偶-汉明单向函数纠错算法的原理，给出了对原始量子密钥进行误码协调的步骤及表达式，对这种算法的纠错能力进行了理论和实验分析。结果显示，当原始密钥误码率为11%时，利用该纠错技术能够完全消除误码，且最终密钥生成效率与密钥的原始误码率直接相关。 关键词：误码协调；奇偶比较；汉明码；量子密钥分发 Error Reconciliation Algorithm for Quantum Key Distribution ZHAO Feng, WANG Faqiang, ZHENG Liming, LU Yiqun, LIU Songhao (Lab of Photonic Information Technology, School of Information and Optoelectronic Science and Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006) 【Abstract 】Error reconciliation is a necessary step for quantum key distribution process. The efficiency and the correction ability of error reconciliation procedures are analyzed and estimated, and it gives some expressions about it. The experiment results indicate that it can easily eliminate all errors when the error rate is at 11%. 【Key words 】Error reconciliation; Parity comparison; Hamming codes; Quantum key distribution 计 算 机 工 程Computer Engineering 第33卷 第12期 Vol.33 No.12 2007年6月 June 2007 ·博士论文· 文章编号：1000—3428(2007)12—0022—03 文献标识码：A 中图分类号：TP391 量子密钥分发使得合法通信双方Alice 和Bob 在异地可 以随时建立起秘密的随机序列，通常称为密钥，其安全性由海森堡的不确定性原理和量子不可克隆定理保证。然而，由于实际量子信道存在不可避免的噪声，以及非法窃听者干扰，使得合法双方生成的密钥中存在一定的误码。因此，当密钥分发完成后，若其误码率在一定范围内，则通信双方通常利 用保密纠错技术来消除误码[1~4]。 量子密钥分发过程一般需要4个步骤：量子传输，数据筛选，保密数据纠错和信息保密增强。经典通信中的误码消除技术常常会伴随通信信息的泄漏。实际量子保密通信误码消除过程需要极少的泄漏密钥的信息，并且泄漏的信息可以通过保密增强技术来消除[5,6]。 数据纠错技术是通信系统中不可缺少的部分，在量子保密通信中通常利用奇偶比较方法来构造各种纠错协议[7,8]，通常双方按照协议将生成的密钥分成段，并计算其奇偶性，然后在经典信道中进行奇偶比较。为了消除窃听者获得的信息，在每次比较结束双方丢掉一位。利用奇偶比较完全消除误码，需要多次在经典信道上进行通信。由于通信的次数会随着密钥长度增加而增加，通常n 位的序列需要2log n 次通信[7]，并且，为了安全起见每次通信前需要身份认证[9] ，这样完全消除密钥误码过程需要的时间随着密钥增加而增加。 二元汉明码的纠错能力为1=t ，利用汉明码的校验矩阵h 来构造校验码，Alice 和Bob 双方通过比较校验码来验证共享密钥的完整性，在文献[10]中用于量子密钥分发误码协 调[10]。本文对奇偶-汉明纠错算法在量子密钥分发过程中的应用进行分析。 1 奇偶-汉明纠错算法 奇偶-汉明纠错算法利用了奇偶比较来检误，比较汉明校验码进行纠错。由于二元汉明码的纠错能力为1，当某段的误码多于一个时利用汉明算法可能会引入误码。因此，汉明算法仅仅当密钥误码率很低，每段含一个误码以上可能很小时是很有效的。Alice, Bob 首先利用奇偶比较方法对误码进行一次比较，若奇偶性一致，则表示该段中没有误码或含有偶数个误码；若奇偶不一致，则表示含有奇数个误码，当误码率较低而且服从二相分布，则存在一个误码的概率远远大于奇数多个。然后利用汉明纠错方法对奇偶性不一致的进行纠错。通常为了减少泄漏的信息，在奇偶比较结束时丢掉最后一位。而利用汉明纠错算法则需丢掉m 位，其位置为{}{}2(0,...,1)i i m ∈?。 二元汉明校验矩阵()(3)m h m ≥，表述为 ) 2](mod 2[1 )(,?=i m j i j h (1) 例如当3≡m 时，其矩阵表示为 ? ?????????=000111101100111010101)3(h (2) 利用校验矩阵构造校验码{}1,...,i S S i m ==，，则i S 为 {}m j m j i j i m h X S 1,0)2(mod 121)(,∈??? ?????=∑?= (3) 其中，1 1,...,2m j X j ?=（）为合法通信双方（Alice,Bob ）含有误码的一段密钥序列。双方进行纠错过程中在经典信道上发送 {}i S S =，而不发送j X 本身。 利用奇偶-汉明纠错算法过程如下：Alice 和Bob 选择相 基金项目：国家“973”计划基金资助项目(G2001039302) 作者简介：赵 峰(1979－)，男，博士生，主研方向：量子信息技术；王发强、郑力明，副教授；路轶群，研究员；刘颂豪，院士 收稿日期：2006-08-10 E-mail ：qkd@https://www.wendangku.net/doc/b218390605.html,
信息安全技术保障措施.doc
信息安全保障措施 网络与信息的安全不仅关系到公司正常业务的开展，还将影响到国家的安全、社会的稳定。我公司将认真开展网络与信息安全工作，通过检查进一步明确安全责任，建立健全的管理制度，落实技术防范措施，保证必要的经费和条件，对有毒有害的信息进行过滤、对用户信息进行保密，确保网络与信息安全。 一、网站运行安全保障措施 1、网站服务器和其他计算机之间设置经公安部认证的防火墙,并与专业网络安全公司合作，做好安全策略,拒绝外来的恶意攻击，保障网站正常运行。 2、在网站的服务器及工作站上均安装了正版的防病毒软件，对计算机病毒、有害电子邮件有整套的防范措施，防止有害信息对网站系统的干扰和破坏。 3、做好日志的留存。网站具有保存60天以上的系统运行日志和用户使用日志记录功能，内容包括IP地址及使用情况，主页维护者、邮箱使用者和对应的IP地址情况等。 4、交互式栏目具备有IP地址、身份登记和识别确认功能，对没有合法手续和不具备条件的电子公告服务立即关闭。 5、网站信息服务系统建立双机热备份机制，一旦主系统遇到故障或受到攻击导致不能正常运行，保证备用系统能及时替换主系统提供服务。 6、关闭网站系统中暂不使用的服务功能,及相关端口,并及时用补丁修复系统漏洞,定期查杀病毒。 7、服务器平时处于锁定状态,并保管好登录密码;后台管理界面设置超级用户名及密码,并绑定IP,以防他人登入。
8、网站提供集中式权限管理，针对不同的应用系统、终端、操作人员，由网站系统管理员设置共享数据库信息的访问权限，并设置相应的密码及口令。不同的操作人员设定不同的用户名，且定期更换，严禁操作人员泄漏自己的口令。对操作人员的权限严格按照岗位职责设定，并由网站系统管理员定期检查操作人员权限。 9、公司机房按照电信机房标准建设，内有必备的独立UPS不间断电源、高灵敏度的烟雾探测系统和消防系统，定期进行电力、防火、防潮、防磁和防鼠检查。 二、信息安全保密管理制度 1、我公司建立了健全的信息安全保密管理制度，实现信息安全保密责任制，切实负起确保网络与信息安全保密的责任。严格按照“谁主管、谁负责”、“谁主办、谁负责”的原则，落实责任制，明确责任人和职责，细化工作措施和流程，建立完善管理制度和实施办法，确保使用网络和提供信息服务的安全。 2、网站信息内容更新全部由网站工作人员完成,工作人员素质高、专业水平好,有强烈的责任心和责任感。网站所有信息发布之前都经分管领导审核批准。 工作人员采集信息将严格遵守国家的有关法律、法规和相关规定。严禁通过我公司网站及短信平台散布《互联网信息管理办法》等相关法律法规明令禁止的信息（即“九不准”），一经发现，立即删除。 3、遵守对网站服务信息监视，保存、清除和备份的制度。开展对网络有害信息的清理整治工作，对违法犯罪案件，报告并协助公安机关查处。 4、所有信息都及时做备份。按照国家有关规定，网站将保存60天内系统运行日志和用户使用日志记录，短信服务系统将保存5个月以内的系统及用户收发短信记录。
浅谈我国量子通信技术的发展现状及未来趋势
浅谈我国量子通信技术的发展现状及未来 趋势 量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点，其发展历经30余年，在理论上日益成熟，技术方案已逐渐从实验室走向了实用化，我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。 【关键词】量子通信技术；发展现状；未来趋势 【Abstract】The quantum communication has the characteristics of super security，large channel capacity，super high communication speed and ultrahigh concealment. After 30 years of development，it has matured theoretically，and the technical scheme has gradually moved from the laboratory to the practical. Quantum communication technology has also achieved fruitful results. 【Key words】Quantum communication technology；Development status；Future trend 量子通信是利用量子纠缠效应改变量子态，从而实现信息传递的一种新型的通信方式，它是量子论和信息论相结合的新研究领域。量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点，其发展历经30余年，在理论上日益成熟，技术方案已逐渐从实验室走向了实用化，我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。
信息安全复习题(大学期末考试专用)
信息安全复习题(大学期末考试专用) https://www.wendangku.net/doc/b218390605.html,work Information Technology Company.2020YEAR
一、选择题 1. 信息安全的基本属性是（机密性、可用性、完整性）。 2. 对攻击可能性的分析在很大程度上带有（主观性）。 3. 从安全属性对各种网络攻击进行分类，阻断攻击是针对（可用性）的攻击。 4. 从安全属性对各种网络攻击进行分类，截获攻击是针对（机密性）的攻击。 5. 拒绝服务攻击的后果是（D）。 A. 信息不可用 B. 应用程序不可用 C. 阻止通信 D. 上面几项都是 6. 机密性服务提供信息的保密，机密性服务包括（D）。 A. 文件机密性 B. 信息传输机密性 C. 通信流的机密性 D. 以上3项都是7．最新的研究和统计表明，安全攻击主要来自（企业内部网）。 8．攻击者用传输数据来冲击网络接口，使服务器过于繁忙以至于不能应答请求的攻击方式是（拒绝服务攻击）。 9. 密码学的目的是（研究数据保密）。 10. 假设使用一种加密算法，它的加密方法很简单：将每一个字母加5，即a加密成f。这种算法的密钥就是5，那么它属于（对称加密技术）。 11. “公开密钥密码体制”的含义是（将公开密钥公开，私有密钥保密）。 12. 用于实现身份鉴别的安全机制是（加密机制和数字签名机制）。 13. 数据保密性安全服务的基础是（加密机制）。 14. 可以被数据完整性机制防止的攻击方式是（数据在途中被攻击者篡改或破坏）。 15. 数字签名要预先使用单向Hash函数进行处理的原因是（缩小签名密文的长度，加快数字签名和验证签名的运算速度）。 16. 身份鉴别是安全服务中的重要一环，以下关于身份鉴别叙述不正确的是（身份鉴别一般不用提供双向的认证 17. PKI支持的服务不包括（访问控制服务）。 18. 下面不属于PKI组成部分的是（D）。 A. 证书主体 B. 使用证书的应用和系统 C. 证书权威机构 D. AS 19. 一般而言，Internet防火墙建立在一个网络的（内部网络与外部网络的交叉点）。 20. 包过滤型防火墙原理上是基于（网络层）进行分析的技术。 21. “周边网络”是指：（介于内网与外网之间的保护网络）。 22. 防火墙用于将Internet和内部网络隔离，（是网络安全和信息安全的软件和硬件设施 23. 计算机病毒是计算机系统中一类隐藏在（存储介质）上蓄意破坏的捣乱程序。 24. 信息安全经历了三个发展阶段，以下____不属于这三个发展阶段。（D） A 通信保密阶段 B 加密机阶段 C 信息安全阶段 D 安全保障阶段 25. 信息安全阶段将研究领域扩展到三个基本属性，下列____不属于这三个基本属性。（C） A 保密性 B 完整性 C 不可否认性 D 可用性 26. 安全保障阶段中将信息安全体系归结为四个主要环节，下列____是正确的。（保护、检测、响应、恢复 27. 下面所列的____安全机制不属于信息安全保障体系中的事先保护环节。（杀毒软件）
全光纤四态分离调制连续变量量子密钥分发
全光纤四态分离调制连续变量量子密钥分发 【摘要】：现代社会已经步入信息化时代,信息安全的重要性日渐凸显。能够保障信息安全的密码学越来越受到人们的重视,其应用已渗透到人们日常生活的各个领域。基于量子力学基本原理的量子密钥分发可以使合法通信双方获得一组的无条件安全的随机密钥,该密钥可用于信息的加密与解密,进而实现双方的保密通信,任何第三方的窃听都可以被通信双方察觉到。量子密钥分发的无条件安全性,使得相关的理论和实验进入了一个飞速发展的时期,在未来的国防、金融、网络和通信等领域具有广阔的应用前景。连续变量量子密钥分发利用光场的正交分量作为信息的载体,所需光源易于制备,探测效率高,同时和当前的光通信网络具有良好的兼容性,近年来受到极大关注,在理论和实验方面均得到了迅猛的发展。按照调制方式可将相干态连续变量量子密钥分发分为高斯调制和非高斯调制方案,四态分离调制方案属于非高斯调制方案,具有调制方法简单、数据协调效率高等优点,理论上可以实现距离长达百公里以上的安全密钥分发。本论文从理论和实验两方面对基于该方案搭建的全光纤连续变量量子密钥分发系统展开了研究。论文首先回顾了连续变量量子密钥分发的国内外发展动态,接下来对该领域内的基础理论知识进行了介绍,并对基于平衡零拍探测的四态分离调制连续变量量子密钥分发的无条件安全性进行了分析。然后对适用于该领域的全光纤脉冲平衡零拍探测装置的各种特性及相应测量结果进行了分析,最后介绍了基于全光纤器件的实验系统,
目前已在该系统上实现了距离为30km,安全密钥速率为1kbits/s的量子密钥分发。本论文的主要工作内容包含以下三个方面。1.理论分析了基于平衡零拍探测的四态分离调制相干态连续变量量子密钥分发方案的两种模型,它们是制备与测量模型和EPR纠缠模型。在制备与测量模型中介绍了所选方案的编码规则,经过编码后双方可获得一组相关联的二进制数。在该模型下,形象地给出了信号光场以及额外噪声在相空间中的演化过程。在EPR纠缠模型下对所选方案的无条件安全性进行了分析。首先介绍了系统中的各种噪声,将Alice端的源额外噪声等效为Fred所拥有的量子态,接着给出了Alice和Bob之间互信息量的计算方法,Bob采用了平衡零拍的探测方法。然后详细地分析了Eve可获得的信息量的上限Holevo边界的计算过程。最后给出了安全密钥速率及额外噪声的计算方法。额外噪声是决定密钥分发的距离及安全密钥速率大小的关键因素。两种模型是等价的。在安全性的证明过程中,假设Eve拥有各种可能存在的先进装备,但是她的攻击手段并不能违背量子力学原理而且无法获得Bob端的装置的信息。在Eve可以获得Fred的量子态时,Alice端的源额外噪声与通道额外噪声是等效的。2.设计并制作了适用于量子通信领域的全光纤时域脉冲平衡零拍探测装置,该探测装置的脉冲重复速率可达2MHz,增益为3.2μV/光子,共模抑制比为76dB,信噪比可达20dB以上,总的量子效率为66%。论文详细分析了该探测装置的工作原理和特性,包括共模抑制比、散粒噪声极限和探测装置的稳定性。要获得高的共模抑制比,不仅要选取两个响应特性尽量相同的光电二极管,而且要求两光电二
信息安全技术课程报告
信息安全技术课程报告 信息安全技术是信息管理与信息系统的一门专业课。随着计算机技术的飞速发展，计算机信息安全问题越来越受人们的关注。我们在学习工作中掌握必要的信息安全管理和安全防范技术是非常必要的。通过对信息安全技术这门课程的学习，我们基本了解了计算机信息安全的基本原理和当今流行的信息安全设置、安全漏洞、防火墙的策略与实现、黑客原理与防范，以便能够在工作中胜任现在所做的工作。 在上周的课程学习中，我学到了加密技术，防火墙等知识，作为课程报告，我想简单简述一下什么是加密技术和防火墙。 加密技术：对信息加密的目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息，保护网上传输的数据。数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全；节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供保护；端对端加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护。在保障信息安全各种功能特性的诸多技术中，加密技术是信息安全的核心和关键技术，通过数据加密技术，可以在一定程度上提高数据传输的安全性，保证传输数据的完整性。一个数据加密系统包括加密算法、明文、密文以及密钥，密钥控制加密和解密过程，一个加密系统的全部安全性是基于密钥的，而不是基于算法，所以加密系统的密钥管理是一个非常重要的问题。数据加密过程就是通过加密系统把原始的数字信息(明文)，按照加密算法变换成与明文完全不同得数字信息(密文)的过程。数据加密算法有很多种，密码算法标准化是信息化社会发展得必然趋势，是世界各国保密通信领域的一个重要课题。按照发展进程来分，经历了古典密码、对称密钥密码和公开密钥密码阶段，古典密码算法有替代加密、置换加密；对称加密算法包括DES 和AES；非对称加密算法包括RSA 、等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法，而根据收发双方密钥是否相同来分类，可以将这些加密算法分为常规密码算法和公钥密码算法。在常规密码中，收信方和发信方使用相同的密钥，即加密密钥和解密密钥是相同或等价的。常规密码的优点是有很强的保密强度，且经受住时间的检验和攻击，但其密钥必须通过安全的途径
信息安全导论期末重点复习
第一章1：信息安全威胁的基本类型：信息泄露，信息伪造，完整性破坏，业务否决或拒绝服务，未经授权访问。 2：信息的安全属性主要包括：机密性，完整性，可用性，可控性，不可否认行。 3：信息安全威胁的主要表现形式：攻击原始资料（人员泄露，废弃的介质，窃取），破坏基础设施（电力系统，通信网络，信息系统场所），攻击信息系统（物理侵入，木马，恶意访问，服务干扰，旁路控制，计算机病毒），攻击信息传输（窃听，业务流分析，重放），恶意伪造（业务欺骗，假冒，抵赖），自身失误，内部攻击，社会工程学攻击。 4：面向应用的层次型技术体系结构：物理安全，运行安全，数据安全，内容安全，管理安全。 5：面向目标的知识体系结构：机密性，完整性，可用性。 6：面向过程的信息安全保障体系：保护，检测，反应，恢复。 7：OSI开放系统互联安全体系结构：安全服务（鉴别，访问控制，数据机密性，数据完整性，抗抵赖性），安全机制（加密，数字签名，访问控制，数据完整性，鉴别交换，业务流填充，路由控制，公证机制）。 第三章 1:设备安全防护:防盗，防火，防静电，防雷击。 2:防信息泄露:电磁泄露(屏蔽法，频域法，时域法)，窃听。 3:物理隔离:意为通过制造物理的豁口来达到物理隔离的目的。他是不安全就不联网，绝对保证安全。 4:逻辑隔离也是一种不同网络间的隔离部件，被隔离的两端仍然存在物理上数据通道连线，但通过技术手段保证被隔离的两端没有数据通道，即逻辑上隔离。在保证网络正常使用的情况下，尽可能安全。 5:物理安全:指为了保证计算机系统安全、可靠地运行，确保系统在对信息进行采集、传输、存储、处理、显示、分发和利用的过程中不会受到人为或自然因素的危害而使信息丢失、泄漏和破坏，对计算机系统设备、通信与网络设备、存储媒体设备和人员所采取的安全技术措施。主要包括实体安全和环境安全，涉及到网络与信息系统的机密性，可用性，完整性等属性。 6:电磁泄露:就是说你用的电脑，显示器，手机等，都是能产生电子辐射的，而且都有固定的特征，通过技术手段可以分析你电脑的使用内容，或者还原画面，造成秘密泄露！ 7:物理隔离与逻辑隔离的区别:物理隔离部件的安全功能应保证被隔离的计算机资源不被访问，计算机数据不能被重用。逻辑隔离应保证被隔离的计算机资源不被访问，只能进行隔离器内，外的原始应用数据交换，保证在进行数据交换时的数据完整性，以及保证隔离措施的可控性。 第四章 1:身份认证:是证实用户的真实身份与其所声称的身份是否相符的过程。实现身份认证的技术主要包括基于口令的认证技术，基于密码学的认证技术和生物特征的认证技术。 2:数字证书:是一种权威性的电子文档。它提供了一种在Internet上验证您身份的方式，其作用类似于司机的驾驶执照或日常生活中的身份证。它是由一个由权威机构----CA证书授权(Certificate Authority)中心发行的，人们可以在互联网交往中用它来识别对方的身份。当然在数字证书认证的过程中，证书认证中心（CA）作为权威的、公正的、可信赖的第三方，其作用是至关重要的。数字证书也必须具有唯一性和可靠性。它采用公钥体制。 3:重放攻击:指攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗系统的目的，主要用于身份认证过程，破坏认证的正确性。它是一种攻击类型，这种攻击会不断恶意或欺诈性地重复
量子密钥分发的后处理简介
量子密钥分发的后处理过程 摘要 在当今的信息社会中,通信技术发挥着越来越重要的作用,同时人们对通信安全性也提出了越来越高的要求。经典密码学是保障信息安全的有效工具,然而随着计算机和量子计算的发展,基于数学计算复杂性假设的经典密码体制日益受到严峻的挑战。量子密码学建立在量子力学原理基础上,被证明能够提供信息论意义上的绝对安全性。 量子密钥分发(QKD)作为量子密码学的一种重要应用,在量子测不准原理和不可克隆性定理保障下,使合法通信双方Alice 和Bob 能够在存在窃听者Eve 的情况下建立无条件安全的共享密钥。QKD 包括量子信道传输、数据筛选、密钥协商和保密增强等步骤,其中密钥协商和保密增强合称为后处理。后处理算法对QKD 的密钥速率和安全距离起着至关重要的作用。 本文主要介绍量子密钥分发后处理过程的基本含义，步骤和主要的算法。（量子信道传输的过程请参见汇报PPT。）
I.简介 在量子密钥分发实验中,通过量子信道通信后双方获得的密钥元素并不能直接作为密钥来使用,由于信道不完善性以及窃听者Eve 的影响,使得双方拥有的密钥元素串之间存在误差,并且有部分信息为窃听者Eve 所了解,我们需要引入后处理算法来获得最终完全一致且绝对安全的密钥串。 后处理算法包括三个步骤,即数据筛选、密钥协商和保密增强，其中主要的步骤是密钥协商和保密增强。 (1)筛选数据(Distill Data) 发端Alice 和收端Bob 先交换部分测量基（例如前10%）放弃基不同的数据后公开进行比对，测量得到误码率，若误码率低于我们的要求（例如25%），确定没有窃听存在，即本次通信有效，若超过这个要求值则发端Alice和收端Bob 放弃所有的数据并重传光量子序列。若通信有效，则通过对剩下的数据比较测量基后会放弃那些在传送过程中测量基矢不一致或者是没有收到的数据，或者是由于各种因素的影响而不合要求的测量结果，这一过程称为筛选数据。通过这一过程也可以检测出是否有窃听的存在，并确定双方的误码率，以便下一步进行数据协调。 (2)数据协调(Error Reconciliation) 经过筛选之后所得到的筛选数据(sifted key)并不能保证发端Alice和收端Bob的数据完全一致，因此要对双方的筛选数据进行纠错。即通过一定的算法，利用公开信道对筛后数据进行纠错，这一过程称之为数据协调。对数据协调的要求有：将误码率降低至适宜于使用；尽量减少窃听者获取的信息；尽量保留最多的有效数据；速度要够快并尽量节省计算以及通信资源。这样虽然使密钥长度有所缩短，但保证了密钥的安全性。 (3)密性放大(Privacy Amplification) 密性放大最早是应量子保密通信的需要而提出来的，但是现在已经成为经典保密通信的重要课题之一。密性放大又称作密性强化，它是一种通过公开信道提
量子信息安全系统
量子信息安全系统 1、量子密码学的起源与发展 利用量子现象（效应）对信息进行保密是1969年哥伦比亚大学的科学家S. Wiesner首先提出的[1]。当时，Wiesner写了一篇题为“共辄编码（conjugate coding）”的论文，在该文中，Wiesner提出了两个概念：量子钞票（quantum bank notes）和复用信道（multiplexing channel）。Wiesner的这篇论文开创了量子信息安全研究的先河，在密码学史上具有重要的意义。但遗憾的是这篇论文当时没能获准发表。 在一次偶然的谈话中，Wiesner向IBM公司的科学家C. H. Bennett提及他10年前的思想，引起Bennett的注意。在1979年举行的第20次IEEE计算机科学基础大会上，Bennett 与加拿大Montreal大学的密码学家G. Brasard讨论了Wiesner的思想。但最初他们没能正确理解Wiesner的思想，在1983年发表的论文中他们利用量子态储存来实现量子密码并提出了量子公钥算法体制，而长时间储存量子态在目前的实验上不能实现，因此他们的论文没引起人们的共识，甚至有人认为他们的想法是天方夜谭。不久他们意识到在量子密码中量子态的传输可能比量子态的储存更重要，于是在1984年重新考虑了量子密码，并开创性地提出了量子密钥分发的概念，并提出了国际上第一个量子密钥分发协议（BB84协议）[3]。从此，量子密码引起了国际密码学界和物理学界的高度重视。在以后的十多年的研究中，量子密码学获得了飞速发展。目前，量子密码也引起了非学术界的有关部门（如军方、政府）等的注意。 2、量子密码的基本理论 2.1量子密码信息理论基础 密码学的发展经历了三千多年的历史，但直到升到科学的体系，成为一门真正的学科，因此，信息论是密码学的基础。事实上，在密码学中，信息理论是与安全性联系在一起的，Shannon信息论包括信息安全和计算安全。量子密码的安全属于信息安全，因此量子密码应建立在信息论的基础上。值得指出的是，量子密码的实现是以量子物理学为基础的，而S hannon信息论对应经典物理学。众所周知，量子物理学和经典物理学依赖于不同的法则，因此量子信息论不能简单地套用Shannon信息论，必须在Shannon信息论的基础上建立新的理论体系。 文献[5]从信息的角度提出了适合非正交量子态信道的信息理论，但他们的理论只能解释BB84协议以及改进版。文献[6]研究了量子相干性与量子保密性的关系。文献[7]做了较
信息安全专业认知
专业简介 本专业是计算机、通信、数学、物理、法律、管理等学科的交叉学科,主要研究确保信息安全的科学与技术。培养能够从事计算机、通信、电子商务、电子政务、电子金融等领域的信息安全高级专门人才。信息安全的概念在本世纪经历了一个漫长的历史阶段,90年代以来得到了深化。进入21世纪,随着信息技术的不断发展,信息安全问题也日显突出。如何确保信息系统的安全已成为全社会关注的问题。国际上对于信息安全的研究起步较早,投入力度大,已取得了许多成果,并得以推广应用。目前国内已有一批专门从事信息安全基础研究、技术开发与技术服务工作的研究机构与高科技企业,形成了我国信息安全产业的雏形,但由于国内专门从事信息安全工作技术人才严重短缺,阻碍了我国信息安全事业的发展。信息安全专业是十分具有发展前途的专业。 专业培养目标 本专业是培养拥护党的基本路线,适应我国全面建设小康社会实际需要的,在生产、建设、服务和管理第一线需要的。具有必要的基础理论知识,具备信息安全必要的基本理论、基本知识、基本技能及综合应用能力;熟悉国家信息安全管理的政策和法律法规;了解信息安全的发展动向;具备对计算机网络及信息安全工程进行设计,实施及管理的能力;具有良好的职业道德,敬业与创新精神的高素质技能型人才。 课程设置 在校期间,不仅强调学生对基础知识的掌握,更强调对其专业素质和能力的培养。学生除学习理工专业公共基础课外,学习的专业基础和专业课主要有:高等数学、线性代数、计算方法、概率论与数理统计、计算机与算法初步、C++语言程序设计、数据结构与算法、计算机原理与汇编语言、数据库原理、操作系统、大学物理、集合与图论、代数与逻辑、密码学原理、编码理论、信息论基础、信息安全体系结构、软件工程、数字逻辑、计算机网络等。
信息安全原理与应用期末期末考试题及答案
. 1.密码学的目的是 C 。【】 A．研究数据加密 B．研究数据解密 C．研究数据 D．研究信息安全 2.网络安全最终是一个折衷的方案，即安全强度和安全操作代价的折衷，除增 加安全设施投资外，还应考虑 D 。【】 A. 用户的方便性 B. 管理的复杂性 C. 对现有系统的影响及对不同平台的支持 D. 上面3项都是 3破解双方通信获得明文是属于的技术。【 A 】 A. 密码分析还原 B. 协议漏洞渗透 C. 应用漏洞分析与渗透 D. DOS攻击 4窃听是一种攻击，攻击者将自己的系统插入到发送站和接收站 之间。截获是一种攻击，攻击者将自己的系统插入到 发送站和接受站之间。 【 A 】 A. 被动，无须，主动，必须 B. 主动，必须，被动，无须 C. 主动，无须，被动，必须 D. 被动，必须，主动，无须 5以下不是包过滤防火墙主要过滤的信息？【 D 】 A. 源IP地址 B. 目的IP地址 C. TCP源端口和目的端口 D. 时间 6 PKI是__ __。【 C 】 A．Private Key Infrastructure B．Public Key Institute
C．Public Key Infrastructure D．Private Key Institute 7防火墙最主要被部署在___ _位置。【 C 】 . . A．网络边界 B．骨干线路 C．重要服务器 D．桌面终端 8下列__ __机制不属于应用层安全。【 C 】 A．数字签名 B．应用代理 C．主机入侵检测 D．应用审计 9 __ _最好地描述了数字证书。【 A 】 A．等同于在网络上证明个人和公司身份的 B．浏览器的一标准特性，它使 得黑客不能得知用户的身份 C．要求用户使用用户名和密码登陆的安全机制 D．伴随在线交易证明购买的 收据 10下列不属于防火墙核心技术的是____。【 D 】 A (静态／动态)包过滤技术 B NAT技术 C 应用代理技术 D 日志审计 11信息安全等级保护的5个级别中，____是最高级别，属于关系到国计民生的最关键信息系统的保护。【 B 】 A 强制保护级 B 专控保护级 C 监督保护级 D 指导保护级 E 自主保护级 12公钥密码基础设施PKI解决了信息系统中的____问题。【】 A 身份信任 B 权限管理
信息安全
信息安全 主要概念 网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键，包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制（数字签名、消息认证、数据加密等），直至安全系统，其中任何一个安全漏洞便可以威胁全局安全。信息安全服务至少应该包括支持信息网络安全服务的基本理论，以及基于新一代信息网络体系结构的网络安全服务体系结构。 定义 信息安全是指为数据处理系统而采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。这里面既包含了层面的概念，其中计算机硬件可以看作是物理层面，软件可以看做是运行层面，再就是数据层面；又包含了属性的概念，其中破坏涉及的是可用性，更改涉及的是完整性，显露涉及的是机密性。 发展趋势 信息安全学科可分为狭义安全与广义安全两个层次，狭义的安全是建立在以密码论为基础的计算机安全领域，早期中国信息安全专业通常以此为基准，辅以计算机技术、通信网络技术与编程等方面的内容；广义的信息安全本专业是一门综合性学科，从传统的计算机安全到信息安全，不但是名称的变更也是对安全发展的延伸，安全不在是单纯的技术问题，而是将管理、技术、法律等问题相结合的产物。培养能够从事计算机、通信、电子商务、电子政务、电子金融等领域的信息安全高级专门人才。信息安全的概念在本世纪经历了一个漫长的历史阶段，90年代以来得到了深化。进入21世纪，随着信息技术的不断发展，信息安全问题也日显突出。如何确保信息系统的安全已成为全社会关注的问题。国际上对于信息安全的研究起步较早，投入力度大，已取得了许多成果，并得以推广应用。中国已有一批专门从事信息安全基础研究、技术开发与技术服务工作的研究机构与高科技企业，形成了中国信息安全产业的雏形，但由于中国专门从事信息安全工作技术人才严重短缺，阻碍了中国信息安全事业的发展。信息安全专业是十分具有发展前途的专业。 在信息交换中，“安全”是相对的，而“不安全”是绝对的，随着社会的发展和技术的进步，
量子通信前景广阔
量子通信前景广阔 近年来，网络信息安全问题日益加剧了人们的忧虑和关注，随着量子计算技术的快速发展，传统保密通信技术自身的安全性也将面临挑战。量子通信作为能够提供无条件安全性保证的信息安全解决方案受到世界各国政府、学术界和产业界的广泛关注。基于量子密钥分发的保密通信作为量子通信领域理论和应用研究的热点，在技术研究、试点应用和产业化等方面发展迅速。中国在量子通信领域的研究和应用也取得了一系列重要进展，与国际发展水平基本保持同步。 信息安全威胁山雨欲来，量子通信技术异军突起 随着电子商务、移动支付和互联网金融等新兴业务的蓬勃发展，通信与网络技术的触角已经深入到社会经济生活的各个角落。近年来不断曝光的监控窃听丑闻和用户隐私泄露事件进一步加剧了人们对于网络信息安全的忧虑与关注。传统加密技术通过算法和密码加解密在“明文”与“密文”间进行转换，以保护敏感信息的私密性和完整性，由算法的计算复杂度保证密码的安全性。量子计算技术的快速发展将对计算安全性构成挑战，由于量子计算巨大的信息携带量和高效的并行处理能力，能够非常快速地对密文进行计算破解，将对互联网信息安全的基础造成严重威胁。 有矛必有盾，量子物理学在向我们展现量子计算巨大威力的同时，也为我们提供了无条件安全的保密通信方式——量子通信。量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听及计算破解的绝对安全性保证，主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量，实现量子态的信息传输，其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破，目前处于理论研究和实验探索阶段，距离实用化尚有较大差距。量子密钥分发，也称量子密码，借助量子叠加态的传输测量实现通信双方安全的量子密钥共享，再通过一次一密的对称加密体制，即通信双方均使用与明文等长的密码进行逐比特加解密操作，实现无条件安全的保密通信。经过近30年的发展，量子密钥分发从理论协议到器件系统初步成熟，目前已有小规模的试点应用和初步产业化趋势。以量子密钥分发为基础的量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段，是量子通信领域理论和应用研究的热点。 量子密钥分发提供安全密钥共享，实现较短距离低速保密通信 在量子密钥分发中，通信双方首先对单光子进行随机的偏振态调制和测量，之后根据调制和测量结果进行协商、纠错和信息处理，最终获得共享的量子密钥。由于单光子的随机偏振具备量子叠加态的特征，任何窃听行为都将导致量子态的坍缩和信道误码率的上升从而被通信双方察觉。其密钥传输的安全性基于物理特性
信息安全技术基础期末考点总结
4．信息安全就是只遭受病毒攻击，这种说法正确吗？ 不正确，信息安全是指信息系统（包括硬件、软件、数据、人、物理环境及其基础设施）受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断，最终实现业务连续性。信息安全的实质就是要保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏，即保证信息的安全性。 信息安全本身包括的范围很大，病毒攻击只是威胁信息安全的一部分原因，即使没有病毒攻击，信息还存在偶然泄露等潜在威胁，所以上述说法不正确。 5.网络安全问题主要是由黑客攻击造成的，这种说法正确吗？ 不正确。谈到信息安全或者是网络安全，很多人自然而然地联想到黑客，实际上，黑客只是实施网络攻击或导致信息安全事件的一类主体，很多信息安全事件并非由黑客（包括内部人员或还称不上黑客的人）所为，同时也包括自然环境等因素带来的安全事件。 补充：信息安全事件分类 有害程序事件、网络攻击事件、信息破坏事件、信息内容安全事件 设备设施故障、灾害性事件、其它事件 3.信息系统的可靠性和可用性是一个概念吗？它们有什么区别？ 不是。 信息安全的可靠性：保证信息系统为合法用户提供稳定、正确的信息服务。 信息安全的可用性：保证信息与信息系统可被授权者在需要的时候能够访问和使用。 区别：可靠性强调提供服务的正确、稳定，可用性强调提供服务访问权、使用权。 5.一个信息系统的可靠性可以从哪些方面度量？ 可以从抗毁性、生存性和有效性三个方面度量,提供的服务是否稳定以及稳定的程度，提供的服务是否正确。 7.为什么说信息安全防御应该是动态和可适应的？ 信息安全防御包括（1）对系统风险进行人工和自动分析，给出全面细致的风险评估。（2）通过制订、评估、执行等步骤建立安全策略体系（3）在系统实施保护之后根据安全策略对信息系统实施监控和检测（4）对已知一个攻击（入侵）事件发生之后进行响应等操作保障信息安全必须能够适应安全需求、安全威胁以及安全环境的变化，没有一种技术可以完全消除信息系统及网络的安全隐患，系统的安全实际上是理想中的安全策略和实际执行之间的一个平衡。实现有效的信息安全保障，应该构建动态适应的、合理可行的主动防御，而且投资和技术上是可行的，而不应该是出现了问题再处理的被动应对。 4.什么是PKI？“PKI是一个软件系统”这种说法是否正确？ PKI是指使用公钥密码技术实施和提供安全服务的、具有普适性的安全基础设施，是信息安全领域核心技术之一。PKI通过权威第三方机构——授权中心CA(Certification Authority)以签发数字证书的形式发布有效实体的公钥。 正确。PKI是一个系统，包括技术、软硬件、人、政策法律、服务的逻辑组件，从实现和应用上看，PKI是支持基于数字证书应用的各个子系统的集合。 5.为什么PKI可以有效解决公钥密码的技术应用？ PKI具有可信任的认证机构（授权中心），在公钥密码技术的基础上实现证书的产生、管理、存档、发放、撤销等功能，并包括实现这些功能的硬件、软件、人力资源、相关政策和操作规范，以及为PKI体系中的各个成员提供全部的安全服务。简单地说，PKI是通过权威机构签发数字证书、管理数字证书，通信实体使用数字证书的方法、过程和系统。 实现了PKI基础服务实现与应用分离，有效解决公钥使用者获得所需的有效的、正确的公钥问题。