量子密码学是结合经典密码学和量子力学两门学科而形成的交叉学科,是信息安全领域中的新兴领域。随着量子计算技术的快速发展,依靠计算复杂数学难题的经典密码学的安全性受到严重的威胁。而基于量子力学特性的量子密码学受到了广大学者的关注,量子密码学包含众多分支:量子密钥分配、量子对话、量子身份认证、量子安全直接通信和量子密钥协商等。量子密钥协商(Quantum Key Agreement,QKA)是允许通信中的参与方通过量子信道建立共享密钥的一个过程,并且参与协商的任何参与方都不能够独自的确立共享密钥。量子密钥协商技术可以分为两类:基于离散变量的量子密钥协商协议;基于连续变量的量子密钥协商协议。离散变量量子密钥协商是早期量子密码学的主要研究方向,到目前为止,已经取得了显著的科研成果,但多是在理性环境下传输粒子,不考虑噪声的影响。事实上,粒子在量子信道中的传输过程经常受到信道噪声的影响,在噪声的掩护下,攻击者可以发动恶意攻击。随着人们对量子保密技术的深入研究,离散变量的种种缺点逐渐显露出来,而基于连续变量的量子密钥协商技术凭借先天的优势进入人们的视野。本文针对离散变量量子密钥协商协议,提出了两种在信道噪声环境下的免疫信道噪声的两方QKA协议;针对连续变量量子密钥协商协议,提出了两个新颖的在理想信道下的两方QKA协议。并分析了上述协议的安全性和可行性。主要内容如下:(1)针对在实际应用中量子传输信道中不可避免的存在噪声干扰,我们提出了基于逻辑GHZ态的两个免疫集体去相位噪声和免疫集体旋转噪声的鲁棒两方QKA协议,因为我们设计的协议只涉及到Bell测量和纠缠交换技术,可以保证仅利用现有技术就能够实现。协议在效率方面也有所提高,而且在量子信源的使用上也有所降低。通过安全分析可以发现,该协议不仅可以抵抗参与者的攻击,还可以抵抗外部攻击。(2)针对连续变量相比离散变量所拥有的先天优势,我们提出了基于单模压缩态的两方连续变量QKA协议,并且分别在理想信道条件下和高斯白噪声信道条件下计算互信息量,通过计算结果表明均不会造成信息的泄露。通过对常见的攻击方式进行分析,保证协议的安全可行。(3)引入具有更高压缩性质及纠缠特性的双模压缩态,我们提出了基于双模压缩态的两方连续变量QKA协议,由Alice制备双模压缩态,使用平衡零拍探测,经过理想的量子信道传输给Bob,经由可信的第三方Charlie交换测量结果。通过计算互信息量和安全性分析,保证我们提出的方案安全可行,不会造成信息泄露。(4)最后,通过通信双方协商出的共享密钥进行仿真实验,Alice对图像进行加密后传输给Bob,确保Bob可以正确解密获得图像信息。