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量子密码学是量子信息学与经典密码学相结合的产物,不同于依赖计算复杂度作为安全性基础的经典密码学,量子密码学主要基于海森堡测不准原理和量子不可克隆定理保障其安全性,与窃听者所具备的数学计算能力无关。量子密钥分配与一次一密便签(One time pad,OTP)相结合的方法可以保证整个通信过程达到无条件安全性。近年来,随着量子密码学应用领域的不断扩大,作为量子密码学新方向的量子密钥协商(Quantum key agreement,QKA)成为了学者们关注的焦点。量子密钥协商协议是一个由所有参与者共同协商出共享密钥的协议,每位参与者对于协商出的最终共享密钥是公正且平等的,且其中任何一位参与者在整个协议结束之前都无法独自决定共享密钥。本文研究并设计了多方量子密钥协商协议,具体工作如下:设计了一个基于七量子比特最大纠缠态的三方量子密钥协商协议。该协议利用七量子比特最大纠缠态的高纠缠性以及联合测量的方法实现密钥共享,其中每位参与者采用不同的编码方式,这极大地提高了量子态的编码效率。安全性分析表明该协议能够有效地抵抗特洛伊木马攻击、截取重发攻击、纠缠攻击和参与者攻击,并且在理想状况下达到无条件安全。设计了一个基于Bell态和G-like态的两方量子密钥协商协议。该协议采用纠缠交换使两个相互独立且从未发生关联的量子态产生纠缠,结合Bell态纠缠交换的关系推出最终的共享密钥。本文还将该两方量子密钥协商协议扩展为多方量子密钥协商(Multi-party quantum key agreement,MQKA)协议,该协议由多个两方QKA协议构成,是个圆环形的量子网络结构。本文还对基于七量子比特最大纠缠态的三方量子密钥协商协议和基于Bell态和G-like态的多方量子密钥协商协议进行了效率分析。从量子资源、密钥生成率和量子比特效率等方面验证了本文提出的协议是安全且高效的。