一种基于QKD的多方拜占庭共识协议

摘要

经典拜占庭共识协议使用的数字签名在量子计算的攻击下暴露出了脆弱性。现有的很多量子安全拜占庭共识协议使用量子纠缠等技术,建设成本高,难以普及推广,而使用量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)等较为成熟的无纠缠量子技术保障抗量子攻击更具实用性。因此,文章在无纠缠多方量子拜占庭协议基础上,通过加入公告板、改变共识流程和使用无条件安全的MAC等手段,提出一种基于QKD的多方拜占庭共识协议。该协议修复了无纠缠多方量子拜占庭协议的3个安全风险,减少了对QKD生成密钥的使用量,将共识目标由可检测拜占庭共识协议(Detectable Byzantine Agreement,DBA)提升到拜占庭共识协议(Byzantine Agreement,BA),并保持了容忍任意多拜占庭节点的特点,在安全性、可扩展性和运行效率等方面均有提升。