基于对称相移键控混沌同步的高速密钥安全分发

摘要：

提出一种基于对称相移键控混沌同步的高速密钥安全分发方案:混沌驱动信号对称地经过两个非平衡马赫-曾德尔干涉仪驱动无外腔反馈的响应激光器,并通过随机键控马赫-曾德尔干涉仪中的相位调制器实现相移键控混沌同步.通信双方对相移键控混沌同步时序进行双阈值量化产生随机密钥,然后交换、对比键控参数并筛选出参数相同(即键控相位相同)时的随机密钥作为一致密钥,实现密钥分发.本方案中,混沌驱动信号经过非平衡马赫-曾德尔干涉仪产生了基于延时自干涉的非线性变换,降低了驱动信号与响应信号之间的相关性(～0.25),提高了密钥分发的安全性.此外,利用共驱无外腔反馈响应激光器构成开环同步结构,缩短混沌同步恢复时间至～1.8 ns,提高了密钥分发速率.数值仿真结果表明,在误码率为3.8×10-3的条件下,可实现1.28 Gbit/s的高速密钥安全分发.

关键词：光通信、半导体激光器、混沌激光、混沌同步、密钥分发、保密通信

所属期刊栏目：49

分类号：TN248.4(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西省工程重点创新团队项目;山西省高等学校中青年拔尖创新人才计划;山西省重点研发计划国际科技合作项目;广东省信息光子技术重点实验室广东工业大学开放课题;广东省引进创新创业团队项目

在线出版日期：2022-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：61-69