基于多模激光器的密钥分发技术

　　本书是作者多年来从事基于多模激光器的密钥分发研究的成果。本书介绍了基于经典物理层密钥分发的研究意义以及基于激光同步密钥分发的现存问题，提出了利用超辐射发光二极管驱动多模半导体激光器同步的方案，并对激光器内部参数以及参数失配对同步性的影响进行了详细研究，提出了基于多模激光器模式随机键控以及驱动信号中心波长随机键控的密钥分发方案，最终利用模式随机键控实验实现了传输距离160km、传输速率0.75Gbit/s的密钥分发，利用驱动信号中心波长随机键控实现了多路随机密钥的并行产生，实现了速率的进一步提升。本书介绍了多模激光器模式间低相关性的特性，基于此特性提出了基于多模激光器模式随机键控以及驱动信号中心波长随机键控的密钥分发方案，并通过实验验证该方案实现了密钥分发速率数量级上的提升，得到了多路随机密钥并行产生的理论验证。本书对于从事基于混沌激光同步密钥分发研究的技术人员及师生来说是一本有价值的参考书。

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第1章 绪论
1.1 经典物理层密钥分发的研究意义002
1.2 经典物理层密钥分发主要方法005
1.2.1 光纤激光器参数随机选择005
1.2.2 物理不可克隆函数011
1.2.3 光纤信道互易性013
1.2.4 半导体激光器的非线性动态发展历程及同步方式021
1.3 基于半导体激光器同步的密钥分发研究现状023
1.3.1 研究进展024
1.3.2 现存的问题037
1.4 本书主要研究内容040
第2章 噪声信号驱动响应F-P 激光器同步
2.1 实验装置044
2.2 响应F-P 激光器同步045
2.3 参数对同步性的影响051
2.3.1 响应F-P 激光器参数失配051
2.3.2 注入参数及其失配056
2.4 本章小结061
第3章 基于响应F-P 激光器输出模式随机键控的密钥分发
3.1 引言064
3.2 密钥分发原理065
3.2.1 高速一致密钥产生原理065
3.2.2 信息论安全原理066
3.3 实验装置068
3.4 实验结果070
3.4.1 单纵模同步特性070
3.4.2 同步的鲁棒性和稳定性分析074
3.4.3 模式键控同步及同步恢复时间076
3.4.4 高速密钥分发078
3.4.5 结论084
3.5 本章小结085
第4章 基于响应F-P 激光器驱动信号中心波长随机键控的密钥分发
4.1 引言088
4.2 密钥分发原理089
4.3 驱动信号中心波长键控同步的实验验证090
4.4 密钥分发模拟系统和模拟结果093
4.4.1 模拟系统094
4.4.2 驱动信号中心波长键控同步模拟结果095
4.4.3 驱动波长键控同步及同步恢复时间101
4.4.4 一致密钥产生104
4.4.5 结论106
4.5 本章小结107
第5章 总结与展望
5.1 总结110
5.2 展望112
参考文献114