An efficient hybrid hash based privacy amplification algorithm for quantum key distribution

Der Artikel stellt einen innovativen hybriden Hash-basierten Verstärkungsalgorithmus für den Datenschutz vor, der für die Quantenschlüsselverteilung (QKD) entwickelt wurde. Die Verstärkung der Privatsphäre ist in QKD von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit des endgültigen Schlüssels zu erhöhen, indem ein hochsicherer Schlüssel aus einer teilweise sicheren Schnur destilliert wird. Der vorgeschlagene Algorithmus vereint die Stärken des Toeplitz-Hashings und des modularen arithmetischen Hashings und ermöglicht so effizientes Tastensplitting und Komprimierung. Diese Kombination führt zu geringerer Rechenkomplexität und höherem Durchsatz, was das Trilemma der großen Blockgröße, des hohen Durchsatzes und der geringen Kosten bei der Datenschutzerweiterung löst. Die Sicherheit des Algorithmus wird durch eine umfassende Analyse bestätigt, die bestätigt, dass er die gleichen Sicherheitsstandards erfüllt wie bestehende Methoden. Der Artikel stellt auch ein Implementierungsschema auf einer CPU-Plattform vor, das die überlegene Leistung des Algorithmus in Bezug auf Durchsatz, Ressourcenverbrauch und Schlüsselrate demonstriert. Diese Forschung unterstreicht das Potenzial des MMH-MH PA-Algorithmus, die Leistung und Praxistauglichkeit von QKD-Systemen insbesondere in ressourcensensiblen Umgebungen deutlich zu verbessern.