發(fā)布時間：2022-01-16 09:12

　　量子身份認(rèn)證作為量子密碼學(xué)中一個重要研究方向,在保護(hù)量子通信安全方面具有舉足輕重的作用。身份認(rèn)證技術(shù)一方面可以對通信中各方身份的真實(shí)性進(jìn)行驗證,防止有不合法的攻擊者假冒合法用戶;另一方面也可以對通信過程中傳輸?shù)男畔⑼暾院托畔碓吹目煽啃赃M(jìn)行驗證,避免了惡意的攻擊者對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行偽造或者修改。隨著計算機(jī)計算能力的提升,尤其是量子計算機(jī)的發(fā)展,基于計算數(shù)學(xué)復(fù)雜度的經(jīng)典身份認(rèn)證協(xié)議的安全性面臨嚴(yán)峻的考驗。因此研究可以抵抗量子計算機(jī)攻擊的量子身份認(rèn)證協(xié)議是十分必要的。通過對現(xiàn)有的量子身份認(rèn)證協(xié)議分析,提出兩種以兩粒子糾纏態(tài)為量子資源的量子身份認(rèn)證協(xié)議,本文的主要內(nèi)容如下:（1）鑒于現(xiàn)有的條件下很難長時間保存糾纏態(tài)粒子,提出一種共享經(jīng)典信息類型的量子身份認(rèn)證協(xié)議。所提協(xié)議以Bell態(tài)作為量子資源,半可信的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)制備量子資源并分發(fā)給兩個用戶。合法用戶隨機(jī)選擇一個粒子序列并根據(jù)共享密鑰執(zhí)行酉操作,半可信的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)無需酉操作,然后用戶雙方以及第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)分別執(zhí)行Bell基測量,利用糾纏交換的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)用戶雙方的身份認(rèn)證。安全分析表明,所提協(xié)議不僅可以有效的抵抗各種外部攻擊手段,同時也... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1兩方共享兩對Bell態(tài)Figure2.1Twopartiesshare2Bellstates

三方共享三對Bell態(tài)Figure2.2Threepartiesshare3Bellstates

第三章半可信第三方的量子身份認(rèn)證22兩個粒子執(zhí)行Bell基測量，如圖3.1。即用戶Alice對粒子2ih和5ih執(zhí)行Bell基測量并得到測量結(jié)果122525252525,,,,,inSssss，用戶Bob對粒子4ih和6ih執(zhí)行Bell基測量并得到測量結(jié)果124646464646,,,,,inSssss。同時第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)Charlie對自己手中所持有的兩個粒子序列中位置相同的兩個粒子執(zhí)行Bell基測量，并得到測量結(jié)果121313131313,,,,,inSssss。然后用戶Alice和Bob根據(jù)式(2.9)將自己的測量結(jié)果所對應(yīng)的經(jīng)典比特信息發(fā)給第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)Charlie。圖3.1Bell基測量Figure3.1TheBell-basismeasurementsStep6：此時第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)Charlie得到三個經(jīng)典比特串，Alice發(fā)來的測量結(jié)果25S，Bob發(fā)來的測量結(jié)果46S，以及自己的測量結(jié)果13S如式(3.5)。121313131313122525252525124646464646,,,,,,,,,,,,,,,inininSssssSssssSssss(3.5)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)Charlie對這三個經(jīng)典比特串執(zhí)行異或操作，并將異或操作的結(jié)果與制備的三組初始Bell態(tài)所對應(yīng)的經(jīng)典比特的異或操作結(jié)果比較，如式(3.6)。12132546iiiiinnsss(3.6)如果對于i從1到n的結(jié)果都相等，則第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)公布此次身份認(rèn)證成功。否則，此次認(rèn)證過程必有不合法的參與者，并宣布此次認(rèn)證失敗。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]密碼學(xué)技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)安全研究[J]. 丁子康,黃銳,楊鴻靖宇.  無線互聯(lián)科技. 2019(07)
[2]基于Bell態(tài)糾纏交換的身份認(rèn)證協(xié)議[J]. 熊金鑫,方杰,昌燕,張仕斌.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(04)
[3]具有雙向身份認(rèn)證的量子密鑰分發(fā)協(xié)議[J]. 江英華,張仕斌,昌燕,楊帆,楊敏.  量子電子學(xué)報. 2018(01)
[4]基于糾纏交換的具有雙向認(rèn)證的多方量子密鑰分發(fā)[J]. 陳曉峰.  韶關(guān)學(xué)院學(xué)報. 2016(10)
[5]中國計算機(jī)發(fā)展簡史[J]. 陶建華,劉瑞挺,徐恪,韓偉力,張華平,于劍,田豐,梁曉輝.  科技導(dǎo)報. 2016(14)
[6]零知識性量子身份認(rèn)證協(xié)議[J]. 陳永志,溫曉軍.  量子電子學(xué)報. 2015(02)
[7]一種基于混沌的量子身份認(rèn)證[J]. 康維宏,曹正文,羅銳,姜恩春,趙龍.  量子電子學(xué)報. 2012(02)
[8]Quantum secret sharing between multiparty and multiparty with Bell states and Bell measurements[J]. SHI RunHua 1,2* , HUANG LiuSheng 1,3 , YANG Wei 1,3 & ZHONG Hong 2 1 National High Performance Computing Center at Hefei, Department of Computer Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei, 230027, China; 2 School of Computer Science and Technology, Anhui University, Hefei 230039, China; 3 Suzhou Institute for Advanced Study, USTC, Suzhou 215123, China.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2010(12)
[9]論計算機(jī)發(fā)展史及展望[J]. 楊露斯,黎煉.  信息與電腦(理論版). 2010(06)
[10]計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全[J]. 陸漢文.  軟件導(dǎo)刊. 2010(02)

碩士論文
[1]基于Kerberos的量子可信認(rèn)證系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 高小川.北京郵電大學(xué) 2019
[2]基于糾纏態(tài)和身份認(rèn)證的量子對話協(xié)議的設(shè)計與研究[D]. 齊佳敏.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于Bell態(tài)的量子安全通信協(xié)議的研究[D]. 王爭艷.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號：3592360