1 中国人民解放军国防科技大学电子对抗学院, 安徽 合肥 230037
2 中国科学技术大学近代物理系, 安徽 合肥 230026
量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩阵相乘保密增强算法方案。通过采用矩阵分块并行计算、流水线结构等加速运算方法,该方案在每次处理256 Kbits输入密钥时最大安全成码速率达到20 Mbps,在每次处理1 Mbits输入密钥时最大安全成码速率达到5 Mbps。此外,还能适应一次计算1 Mbits内任意长度的输入密钥,也能适 应0～1之间的任意压缩比例,有助于未来实用化高速QKD系统研制。
量子光学 保密增强 矩阵分块并行计算 Toeplitz矩阵 量子密钥分发 quantum optics privacy amplification matrix block parallel computation Toeplitz matrix FPGA FPGA quantum key distribution
