2. 原始密钥生成回顾
后处理并不是从“密钥”开始的，而是从一串带有噪声、可能被窃听者部分掌握信息的原始比特开始的。要理解隐私放大为什么必须存在、纠错为什么不能简单重传，就必须先看清后处理的输入到底是什么形态。本节把 QKD 协议输出到后处理输入之间的链路拆开，重点说明筛后密钥（sifted key）的生成、误码的来源，以及后处理真正接收到的数据长什么样。
一、从量子传输到筛后密钥
以最典型的 BB84 协议为例，Alice 随机选择基（Z 基或 X 基）和比特值，制备对应的单光子偏振态或相位态，经量子信道发送给 Bob。Bob 也独立随机选择测量基进行测量。一次成功的探测事件发生后，双方各自记录：基选择、时间戳、探测结果。此时双方手里各有一份“原始记录”，但其中只有一部分是可用的。
后处理的第一步是基比对（basis sifting）。双方通过经典认证信道公开各自使用的基（只公开基，不公开比特值），保留基一致的探测事件，丢弃基不一致的事件。保留下来的比特串就是筛后密钥。若 Alice 发送了 N 个脉冲，探测效率为 η，基一致概率约为 1/2，则筛后密钥长度大致为 N·η·(1/2) 量级。例如 N = 10⁶、η = 0.1，筛后密钥约 5×10⁴ bit。这个量级直接决定了后续纠错和隐私放大的处理规模。
需要强调的是，筛后密钥不是最终密钥。它同时包含两类问题：一是误码，二是窃听者可能掌握的部分信息。后处理的全部任务，就是把这两类问题同时消除。
二、误码从哪里来
筛后密钥中的误码并非单一原因造成，工程上通常按来源分类，因为不同来源对应不同的处理策略和安全性判断。
- 信道损耗与暗计数：光纤衰减导致到达 Bob 的光子数减少，探测器暗计数会随机产生“假探测”，直接引入误码。
- 探测器不完美：探测效率不匹配、死时间、后脉冲等，会使 Bob 的测量结果偏离真实态。
- 光源不完美：弱相干光源存在多光子成分，可能被光子数分离（PNS）攻击利用，同时也会抬高误码。
- 光学对准与偏振漂移：光纤双折射随温度、应力变化，导致偏振态漂移，使 Bob 测量基与 Alice 制备基之间出现系统性偏差。
- 窃听者干预：Eve 的截获—重发或更复杂的攻击会主动引入误码，这是安全性分析必须考虑的。
工程上用一个关键指标描述误码水平：量子比特误码率 QBER，定义为筛后密钥中错误比特数除以总比特数。BB84 在理想条件下 QBER 约 1%～3%，实际系统常在 2%～8% 之间。QBER 不仅是质量指标，更是安全阈值：当 QBER 超过约 11%（针对 BB84 的渐近安全界）时，即使纠错成功，隐私放大也无法提取出正长度的安全密钥，协议必须中止。
三、后处理输入数据形态
后处理模块真正接收到的，不是“一串比特”这么简单。以典型实现为例，输入通常包含以下字段：
| 字段 | 含义 | 典型形态 |
|---|---|---|
| sifted_key | 筛后密钥比特串 | 长度 10⁴～10⁶ bit 的 0/1 序列 |
| basis_info | 基比对结果 | 与 sifted_key 等长的基标记 |
| timestamp | 探测时间戳 | 纳秒级整数序列 |
| detector_id | 探测器编号 | 用于定位探测器相关误码 |
| QBER_est | 误码率估计 | 由抽样比对得到，如 0.035 |
其中 QBER_est 通常不是对全部比特比对得到的，而是双方随机抽取一部分比特（例如 10%）公开比对，用抽样误码率估计整体误码率。这部分被公开的比特必须丢弃，不能进入最终密钥。因此后处理输入还隐含一个“已消耗比特”的概念：抽样比例越高，估计越准，但可用比特越少。
四、从输入形态看后处理链路
把上述关系画成一条数据流，可以清楚看到后处理各模块的输入输出边界。下图展示从量子传输到隐私放大输入的完整链路，重点标注筛后密钥、误码来源和后处理输入数据形态。
五、输入形态对后处理设计的影响
理解输入形态，才能理解后处理为什么这样设计。第一，筛后密钥长度是动态的，取决于信道状态和探测效率，因此纠错和隐私放大必须支持变长输入，不能假设固定块大小。第二，QBER 是估计值而非真值，纠错算法需要根据 QBER_est 选择码率，例如 QBER 较低时可用高码率 LDPC 码，QBER 较高时需降低码率或增加交互轮数。第三，时间戳和探测器编号等元数据虽然不直接参与密钥计算，但可用于定位误码来源，例如发现某个探测器对应的误码率异常偏高，可能是该探测器暗计数或后脉冲问题。