半量子秘密共享协议的研究

论文摘要

量子密码学是经典密码学经过延伸,与量子力学相结合而形成的一门新兴学科。其研究领域主要包括量子密钥分发（Quantum Key Distribution,QKD）、量子隐形传态（Quantum Teleportation,QT）、量子秘密共享（Quantum Secret Sharing,QSS）等。作为量子密码学中的一个重要分支,QSS发展迅速。它能有效管理密钥,其基本原理是把秘密分成若干份,使得各个参与者只有共同合作时才能获取秘密,否则,任何一个参与者都不能单独地成功推断出秘密信息。2010年Li等人提出了首个半量子秘密共享（Semi-quantum Secret Sharing,SQSS）协议,它占用更少的量子资源,效率更高。因此如何设计安全有效的SQSS方案,是目前较为热门的问题。本文主要研究成果如下:（1）提出了一种基于非固定系数的双粒子纠缠态的SQSS协议,解决了统计特性带来的安全性问题。此协议可以推广到多个参与方的情形。在目前的多量子纠缠态制备非常复杂以及制备成本较高的情况下,此协议用两个粒子便可以制备系数不同的纠缠态,实用性很强。与已有的方案相对比,安全性更高。（2）通过对Hussein和Lin等人对量子身份认证（Quantum Identity Authentication,QIA）的应用进行学习研究,提出了基于身份认证的SQSS协议。把身份认证加入到SQSS协议的过程中,通过分析,此协议能有效地抵御种种窃听。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究意义
•   1.2 研究背景
•   1.3 国内外发展现状
•     1.3.1 量子密码的研究现状
•     1.3.2 量子秘密共享的研究现状
•     1.3.3 半量子秘密共享的研究现状
•   1.4 论文主要结构安排及研究成果
• 第二章 量子秘密共享协议的基础理论
•   2.1 量子秘密共享的基本物理知识
•     2.1.1 量子比特
•     2.1.2 幺正变换及量子逻辑门
•     2.1.3 量子纠缠态
•   2.2 量子信息学中量子力学基本理论
•     2.2.1 量子态叠加原理
•     2.2.2 非正交量子态不可克隆定理
•     2.2.3 海森堡测不准定理
•     2.2.4 非正交量子态不可区分定理
•   2.3 几种不同的QSS方案
•     2.3.1 MQSS
•     2.3.2 TQSS协议
•     2.3.3 SQSS协议
•   2.4 本章小结
• 第三章 基于非固定系数的双粒子纠缠态的SQSS协议
•   3.1 预备知识
•     3.1.1 SQSS的概念
•     3.1.2 非固定系数的双粒子纠缠态
•     3.1.3 QSS的主要攻击类型
•   3.2 方案设计
•     3.2.1 方案步骤
•     3.2.2 安全性分析
•     3.2.3 对比分析
•   3.3 本章小结
• 第四章 基于身份认证的SQSS协议
•   4.1 预备知识
•     4.1.1 GHZ态
•     4.1.2 幺正操作在SQSS中的应用
•     4.1.3 量子身份认证在QSS中的应用
•   4.2 方案设计
•     4.2.1 方案步骤
•     4.2.2 安全性分析
•     4.2.3 对比分析
•   4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
•   5.1 工作总结
•   5.2 研究展望
• 参考文献
• 个人简历在读期间发表的学术论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 仝燕

导师: 殷爱菡

关键词: 密码学,半量子秘密共享,双粒子纠缠态,身份认证,安全性

来源: 华东交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 华东交通大学

分类号: TN918.1;O413

DOI: 10.27147/d.cnki.ghdju.2019.000411

总页数: 53

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