半量子秘密共享协议的研究

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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。
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