高速光通信安全加密：外部噪声源与内部延时反馈环路

"高速光学安全通信：外部噪声源与内部时间延迟反馈环路" 本文提出并实验验证了一种针对高速光通信的新颖物理层加密方法。该方法能够将一个10吉比特每秒（Gb/s）的开关键控（OOK）信号在100公里的标准单模光纤上进行安全传输。通过利用外部噪声源和内部时间延迟反馈环路的加密机制，确保了强度调制信息的安全性。外部噪声作为熵源，提供了足够的随机性，增强了系统的安全性。在发射端的反馈环路结构引入了一个时间域的加密密钥空间，这使得解密过程对未经授权的接收者来说变得极其困难。 外部噪声源是加密系统的关键组成部分，它提供了不可预测的随机数据流。这种随机性对于创建不可预测的加密密钥至关重要，因为密码学中的安全性往往取决于密钥的随机性和不可预测性。在本研究中，外部噪声源的使用确保了加密过程中无法被轻易破解，因为攻击者很难复制或预测这种随机性。 内部时间延迟反馈环路则进一步增强了系统的复杂性和安全性。这种反馈结构使得原始信息经过多次处理和延迟，形成了一种动态的、随着时间变化的密钥序列。这种时间延迟不仅增加了解密的难度，还使得即使截获了部分传输信号，攻击者也无法重建完整的密钥，从而极大地提高了通信的安全性。 实验结果表明，这种基于外部噪声源和内部时间延迟反馈环路的加密方案可以有效抵抗各种潜在的攻击，如被动窃听和主动篡改。在100公里的传输距离上，接收到的信号仍能保持高保真度，表明该方法对于长距离光通信系统的安全性有着显著提升。 此外，该技术对于未来高速光通信网络的网络安全具有重要意义。随着互联网速度的不断提升，数据传输的安全问题愈发重要。此方案提供了一种新的物理层保护机制，可以在不增加过多额外开销的情况下，确保数据在传输过程中的机密性和完整性。 这项研究在高速光学通信安全领域做出了创新性贡献，为未来构建更安全、更可靠的光通信网络提供了理论基础和技术支持。通过外部噪声源和内部时间延迟反馈环路的结合，实现了在物理层对信息的高效加密，对于保护敏感数据传输具有重大价值。