量子密码是经典密码学与量子力学相结合的产物,其安全性由量子力学基本规律保证,与攻击者的计算能力无关,近年来成为研究者关注的热点。量子密码的研究主要集中于量子密钥分发,目前已经存在很多种量子密钥分发协议,在安全性、效率、实用性等方面各具特色,并逐步靠近实际应用。但是由于量子属于微观粒子,很容易被外界环境所干扰,所以需要高精密的设备支撑,使得量子密码的使用成本很高,普通用户很难承担起高昂的设备开支。降低用户成本,提升量子密码的应用价值,是量子密码实用化的关键。本文主要研究量子密钥分发协议、半量子密钥分发协议及半量子密钥分发体系等。首先,总结了量子力学基本概念,量子物理特性及量子密码协议执行过程中常用的技术手段。随后在介绍经典量子密钥分发协议的基础上,提出了一个永久安全的双向认证量子密钥分发协议,并对其性能及安全性做了论证。该协议具备高成码率鲁棒性、永久安全性、对窃听敏感等特点,依托经典非对称密码体系完成最初的身份认证及量子密钥体系的初始化工作；在量子密钥分发部分依据认证密钥来设置制备和测量量子态所用的基失,在理想情况下量子态的成码率为100%,误码率为0,对窃听非常敏感,并在量子密钥分发过程中完成双向认证。最后本文提出了半量子密钥分发体系的概念,提出三种适用于该体系的半量子密钥分发协议,并对三种协议做了对比分析。将量子网络作为一项基础设施,由有能力的政府或企业承担,并将量子密钥以服务的形式提供给广大普通用户,以解决量子设备成本高的问题,是本文提出半量子密钥分发体系的初衷,同时这也符合安全及服务的思想,对量子密码的应用有一定意义。