● 摘要
随着科学技术与通信技术的快速发展，我们步入了信息时代。人们对信息安全性的需求也越来越强烈，这将使人们不断的投身于信息技术的研究。目前，信息系统的功能已开拓到了瓶颈，所以信息科学的发展必须借助于新的理论，量子信息学也就应运而生了。研究表明，目前还没有某种算法能够抵抗量子计算机的攻击。为了满足人们对日益增长的安全性需求，能够找到一种抗计算能力强、无条件安全的密码加密算法至关重要。本文围绕这个方面展开了研究，主要研究成果如下：
1、文章通过对目前使用较多的量子分发协议的学习和研究，了解了BB84协议工作时的通信过程，计算了在有窃听者存在的情况下，窃听者存在的概率；同时基于BB84协议理论基础，验证了协议的安全性，并计算了信息载体为单光子时，信息传输的成功率，其成功率达到75%。
2、基于原始的BB84协议，将信息的载体由单光子变为纠缠光子对，并对修改后的协议过程进行了适当的调整。进而对修改后的BB84协议的信息传输成功率进行了计算，并验证了协议的安全性。通过计算结果可知，在没有检测到窃听者的情况，修改后的协议能够使窃听者得到正确信息的概率由75%降低到50%，增加了信息安全指数；同时通信成功率和密钥生成率与之前保持一致。
3、在现有的仿真技术基础上，利用Python语言对两种不同信息载体的BB84协议进行仿真，验证这两种协议的有效性和安全性。通过仿真结果可以看出，两种协议都能有效的检测出窃听者，并且成功生成密钥，但是在没有检测出窃听者的情况下，基于纠缠态的BB84协议能够减少窃听者获得的正确信息，更保证了信息的安全性。
因此，可以得出以下结论：本文通过对BB84协议理论的研究，纠缠光子对作为信息载体时，信息的传输成功率大大加强；并能有效的检测出窃听者，提高了信息安全指数。