Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu cải thiện hiệu năng truyền dẫn quang qua không gian tự do trong hệ thống phân phối khóa lượng tử biến liên tục

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu cải thiện hiệu năng truyền dẫn quang qua không gian tự do trong hệ thống phân phối khóa lượng tử biến liên tục" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về truyền dẫn khóa lượng tử qua không gian tự do; Hệ thống QKD-FSO biến liên tục dựa trên điều chế pha; Cải thiện hiệu năng hệ thống QKD-FSO sử dụng kỹ thuật truyền lại khóa và chuyển tiếp; Hệ thống QKD-FSO đa kênh đa người sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu cải thiện hiệu năng truyền dẫn quang qua không gian tự do trong hệ thống phân phối khóa lượng tử biến liên tụcx BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG PHAN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU NĂNG TRUYỀN DẪN QUANG QUA KHÔNG GIAN TỰ DO TRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÓA LƯỢNG TỬ BIẾN LIÊN TỤC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2023 BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNGHỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG PHAN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU NĂNGTRUYỀN DẪN QUANG QUA KHÔNG GIAN TỰ DOTRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÓA LƯỢNG TỬ BIẾN LIÊN TỤC Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 9.52.02.08 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Đặng Thế Ngọc 2. PGS.TS. Lê Hải Châu Hà Nội, 2023 i LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính mình.Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bấtcứ công trình của bất kỳ tác giả nào khác. Tất cả các kế thừa của các tác giả khác đãđược trích dẫn. Người cam đoan Phan Thị Thu Hằng ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này, nghiên cứu sinh đãnhận được nhiều sự giúp đỡ và đóng góp quý báu. Lời đầu tiên, nghiên cứu sinh xin được bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các Thầyhướng dẫn, PGS.TS. Đặng Thế Ngọc và PGS.TS. Lê Hải Châu, đã định hướng vàliên tục hướng dẫn nghiên cứu sinh thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu trong suốtquá trình thực hiện luận án. Đặc biệt, sự hướng dẫn tận tình và những ý kiến quý báutừ PGS.TS. Đặng Thế Ngọc đã giúp nghiên cứu sinh rất nhiều trong việc hoàn thiệnluận án. Nghiên cứu sinh xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo, cácThầy/Cô của Khoa Đào tạo sau đại học và Khoa Viễn thông 1 của Học viện Côngnghệ Bưu chính Viễn thông đã tạo điều kiện thuận lợi để nghiên cứu sinh hoàn thànhnhiệm vụ. Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội,đơn vị chủ quản, đã cho phép và tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh được tham gia vàhoàn thành chương trình đào tạo tiến sĩ. Nghiên cứu sinh cũng xin bày tỏ lòng cảmơn sâu sắc đến TS. Vũ Trung Kiên, TS. Tống Văn Luyên, những người luôn hỗ trợnghiên cứu sinh trong thời gian hoàn thành nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Banchủ nhiệm Khoa Điện tử và các anh chị em đồng nghiệp thuộc Khoa Điện tử, trườngĐại học Công nghiệp Hà Nội đã luôn tạo mọi điều kiện giúp nghiên cứu sinh hoànthành luận án. Xin được bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình đã kiên trì chia sẻ và động viênnghiên cứu sinh trong suốt quá trình thực hiện nội dung luận án. Hà Nội, tháng 3 năm 2023 iii MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................iLỜI CẢM ƠN .............................................................................................................iiMỤC LỤC ................................................................................................................. iiiBẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .......................................................................viBẢNG DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................... xBẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ............................................................................xiiDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU................................................................................ xviiMỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN DẪN KHÓA LƯỢNG TỬ QUAKHÔNG GIAN TỰ DO .............................................................................................. 8 1.1. Giới thiệu chung về bảo mật thông tin và mã hóa dữ liệu ............................. 8 1.2. Hệ thống phân phối khóa lượng tử QKD ................................................... 12 1.2.1. Sự cần thiết của hệ thống phân phối khóa lượng tử QKD .......................12 1.2.2. Các kiểu tấn công có thể xảy ra đối với hệ thống QKD...........................14 1.2.3. Phân loại hệ thống QKD ..........................................................................15 1.2.3.1 QKD biến rời rạc DV-QKD ................................................................15 1.2.3.2 QKD biến liên tục CV-QKD...............................................................16 1.2.4. Giao thức BB84 ........................................................................................17 1.3.Truyền thông quang trong không gian tự do FSO ....................................... 21 1.4. Truyền thông quang trong không gian tự do sử dụng vệ tinh ...................... 24 1.5. Hệ thống phân phối khóa lượng tử biến liên tục sử dụng vệ tinh ................ 25 1.6. Các tham số đánh giá hiệu năng của hệ thống QKD-FSO .......................... 27 1.7. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu năng truyền dẫn quang qua không gian tự do trong hệ thống phân phối khóa lượng tử biến liên tục. ...................................... 29 1.7.1. Nguồn quang ............................................................................................29 1.7.2. Các bộ tách quang . ...