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Acta Physica Sinica

Channel reciprocity key distribution based on local true random phase-keying

YUAN Hao, MA Yuxin, JIA Zhiwei, LIU Wenjie, LI Pu, QIN Yuwen, WANG Yuncai

Published Jan 1, 2026• 0 citations

Abstract

密钥的安全分发是保障加密通信安全的核心前提．与依赖计算复杂度的密码算法不同，物理层密钥分发技术利用物理随机过程构建密钥，为安全通信提供了新途径．本文提出并实验证明了一种基于本地真随机相位键控的信道互易性密钥分发方案．该方案利用宽带光载波与非对称马赫-曾德尔干涉仪构建相位隐藏传输结构，由本地端的物理随机数发生器产生密钥并对宽带光载波进行相位键控；采用时延补偿技术确保双向传输的信道互易性，使通信双方获得高相关的干涉信号；再通过无源相位解调算法从干涉信号中提取随机相位键控码，实现密钥共享．实验结果表明，在25 km的标准单模光纤传输链路上，利用该方法可实现1 Gbit/s速率的安全密钥分发，误码率低至2.4‰，满足光通信中常用的硬判决前向纠错（HD-FEC）阈值要求．该方案无须预先共享熵源信息及可信第三方，在保障密钥分发安全性的同时，具有兼容现有光纤通信设施的应用潜力．

DOI: 10.7498/aps.75.20260059

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