論文の概要: The rationality about the assumption that the signal and decoy states
are indistinguishable in decoy-state quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.08504v2
- Date: Fri, 1 Apr 2022 02:52:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 08:02:41.997206
- Title: The rationality about the assumption that the signal and decoy states
are indistinguishable in decoy-state quantum key distribution
- Title（参考訳）: デコイ状態量子鍵分布における信号とデコイ状態が区別できないという仮定の合理性
- Authors: Xiao-Ming Chen, Lei Chen, and Ya-Long Yan
- Abstract要約: デコイ状態法の重要な前提は、盗聴器が信号とデコイ状態を区別できないことである。
本研究では,1デコイ状態QKDにおける信号とデコイ状態を区別するベイズ決定を採用する。
また,信号とデコイ状態の強度を適切に設定する手法も提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.081501177870487
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Decoy-state quantum key distribution (QKD) has become the most efficient
method to resist the photon-number-splitting (PNS) attack and estimate the
secure key rate. The decoy-state method has many assumptions, among which a
critical one is that an eavesdropper (Eve) cannot distinguish between the
signal and decoy states. However, a rigorous proof of the rationality about
this assumption is not yet available so far. In fact, due to the difference of
photon-number probability distribution between the signal and decoy states, Eve
is able to distinguish the two states with a certain probability. In this work,
we adopt the Bayesian decision to distinguish the signal and decoy states in
one-decoy-state QKD, and perform different PNS attack strategies for the two
states according to the previous decision. The numerical simulations indicate
that the attack effect is not obvious or even failed. Thus, it is reasonable to
assume that the signal and decoy states are indistinguishable in decoy-state
QKD. In addition, we also provide the method to set the intensities of signal
and decoy states properly, which can not only reduce the preparation cost and
improve the communication efficiency, but also avoid the attack from Eve using
the intensity difference between the signal and decoy states.
- Abstract（参考訳）: ディコイ状態量子鍵分布(QKD)は、光子数分割(PNS)攻撃に抵抗し、セキュアな鍵レートを推定する最も効率的な方法となっている。
デコイ状態法は多くの仮定を持ち、中でも重要なのは、イーブ(Eve)が信号とデコイ状態を区別できないことである。
しかし、この仮定の合理性に関する厳密な証明はまだ得られていない。
実際、信号とデコイ状態の間の光子数の確率分布の違いにより、イヴは2つの状態をある確率で区別することができる。
本研究では, ベイズによる1デコイ状態QKDにおける信号とデコイ状態の識別を決定した上で, 以前の決定に従って異なるPNS攻撃戦略を実行した。
数値シミュレーションによれば、攻撃効果は明らかでも失敗でもない。
したがって、信号とデコイ状態がデコイ状態QKDでは区別できないと仮定することは合理的である。
また,信号およびデコイ状態の強度を適切に設定する方法も提供し,準備コストを低減し通信効率を向上させるだけでなく,信号とデコイ状態の強度差を利用したeveからの攻撃を回避する。
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