0 引言

        密钥分发是保密通信的核心[1-2]。量子密钥分发协议结合一次一密机制可以实现无条件安全的通信，但是单光子制备的难度限制了其传输速率，因此不适合长距离高速通信[3-5]。混沌具有优良的随机性，因此可以用作理想的随机数生成器。近年来，由于共驱混沌同步密钥分发技术具有速度快、与现行光网络兼容等优点，它受到了广泛的关注。然而，在实际实现过程中，信道噪声的引入和响应激光器参数失配的问题是不可避免的。这些问题会严重影响混沌同步的质量，并最终导致Alice和Bob之间的密钥分发误码率居高不下。

       信息协商算法是降低密钥分发误码率的常用方法。常见的信息协商算法分为交互式和非交互式两大类。非交互式信息协商算法[13-[15]在通信延迟大时性能较好，但计算量高且易受密钥长度变化影响[16]。相比之下，交互式信息协商算法在计算复杂度和安全性方面的表现更佳[17-18]。其中，Cascade信息协商算法因其低延迟和低复杂度的优点而被广泛使用[19-20]。例如：2017年，大连理工大学姚念民团队[21]使用该算法克服了收发器因环境噪声、收发机参数失配等不利因素而产生的误码问题；2019年，东南大学胡爱群团队[22]利用该算法交互延迟低的特性解决了车辆通信中因系统噪声和时间延迟等引起的密钥失配问题；2021年，国防科技大学GUO D等人[23]采用该算法解决了物联网中因环境噪声和量化误差等带来的误码问题。然而，由于Cascade信息协商算法对密钥进行多次分块，导致通信双方需要计算和交互过量的奇偶校验值，浪费了协商的资源。因此，本文提出一种Cascade-Biconf算法，通过采用计算复杂度更低的Biconf算法替代Cascade迭代，并将该算法应用于基于噪声共驱混沌同步密钥分发技术中，以解决因激光器参数失谐导致的误码问题。

4 结束语

        本文通过1个SLD驱动2个DFB实现同步来产生1组高度相同的混沌波形，合法通信双方（Alice和Bob）都从相关的混沌信号中提取密钥。然而，由于激光器参数失配导致Alice和Bob的密钥之间产生了误码，严重影响混沌同步质量，并最终导致Alice和Bob之间的密钥误码率居高不下。为了降低密钥的误码率，本文提出了一种Cascade-Biconf信息协商算法，该算法通过随机置乱密钥并将其分块，比较这些块的奇偶校验值后，分别执行二分法纠错算法来检测和纠正误码。仿真结果表明：当通信双方初始密钥误码率为0.1时，Cascade-Biconf信息协商算法能够将传统Cascade算法的协商效率从0.76提升至0.84，同时将吞吐速量从2.15 Mb/s提升至2.75 Mb/s。Cascade-Biconf信息协商算法不仅适用于基于混沌同步的密钥分发信息协商领域，而且有望为其它离散变量信息协商提供新的解决方案。