基于信息安全的量子密鑰傳輸協(xié)議.pdf

1、量子信息科學(xué)是物理科學(xué)與信息科學(xué)相互融合而產(chǎn)生的新興交叉學(xué)科，它把量子力學(xué)的基本原理應(yīng)用于計算、通信和密碼學(xué)等領(lǐng)域，形成量子計算、量子通信和量子密碼學(xué)三個分支。量子信息技術(shù)在運算速度、信息安全、信息容量等方面能夠突破傳統(tǒng)系統(tǒng)的極限。 隨著相關(guān)硬件及其理論的發(fā)展，量子通訊已經(jīng)取得了前所未有的進(jìn)步。在通信過程中，人們關(guān)心信息在傳輸過程中的安全性和保密性。如何正確地連接通信雙方(或多方)，并使信息在他們之間能夠準(zhǔn)確、安全、秘密地傳輸成

2、為通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 由于量子態(tài)與經(jīng)典電信號不一樣，在傳輸過程中不能使用中繼器來增大傳送距離，那樣會破壞量子態(tài)的關(guān)聯(lián)特性，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子密鑰傳送難度較大，在現(xiàn)有的方案上實現(xiàn)量子加密網(wǎng)絡(luò)還存在許多問題有待解決。 本文通過對傳統(tǒng)的密鑰分配方法的研究，并對量子的一些物理特性做了深入的研究，在此基礎(chǔ)上分析了整個量子密鑰分配方法及其安全機制。深入分析了傳統(tǒng)的利用EPR粒子糾纏態(tài)互換的量子密鑰分發(fā)協(xié)議存在的問題，提出了一個新的

3、在多用戶、多控制中心、遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于3個粒子的最大糾纏態(tài)GHZ多用戶網(wǎng)絡(luò)量子密碼術(shù)的改進(jìn)方案。該網(wǎng)絡(luò)密碼術(shù)和傳統(tǒng)的點與點之間的量子密鑰傳送協(xié)議相比，理論分析證明，如果存在不可信的第三方，必可測量得到。基于本文提出的量子密碼術(shù)改進(jìn)方案，本文又提出了多方密鑰傳輸?shù)木幋a模型。通過酉矩陣變化的特點，設(shè)計了基于多用戶的量子密鑰共享的編碼協(xié)議。該協(xié)議在多個用戶組成的三個簇中共享多串光子和多個GHZ態(tài)，在S簇中，S<,1>, S<,2>，