【摘要】：本研究課題是在國家自然科學基金面上項目(項目編號:61572086)的資助下完成的。傳統(tǒng)的密碼體制基于計算安全保證了其安全性。隨著電子計算機計算能力的快速提高,尤其是伴隨著量子計算機的出現(xiàn),傳統(tǒng)的基于計算安全的經(jīng)典密碼體制將不再安全。量子通信是量子力學和經(jīng)典信息論相結合的產(chǎn)物,量子通信提供了理論上的無條件安全性和檢測竊聽者存在與否的能力。量子通信在過去的二十多年里取得了里程碑式的重大進展。雖然量子通信的普遍實用在當今看起來還遙不可及,但是在實驗室階段乃至一些政務通信系統(tǒng)當中已經(jīng)率先進入實用階段。要想讓量子通信的巨大優(yōu)勢在各領域發(fā)揮它應有的作用,就迫切需要推進量子通信的實用化。為推進量子通信的實用化,安全性就是迫切需要解決的一個關鍵問題。身份認證是所有通信中確保通信雙方用戶合法性的一個重要環(huán)節(jié)。如果沒有身份認證,那么就不能保證通信雙方是合法的用戶,安全性也仍然無法保證,所以量子通信網(wǎng)絡中不僅需要身份認證來確保量子通信網(wǎng)絡中各用戶身份的安全可靠,更需要身份認證來提高量子通信的安全性。本文主要介紹量子通信網(wǎng)絡中用戶身份可信評估模型的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并指出其未來研究的方向。本研究課題概括起來主要包括以下內(nèi)容:(1)量子通信網(wǎng)絡中用戶身份管理數(shù)學模型本文提出基于直覺模糊集理論的量子通信網(wǎng)絡中用戶身份可信數(shù)學模型。以量子態(tài)為載體,完成對用戶身份可信因素所具有的模糊性定量、準確的描述,解決對具有模糊性的用戶身份可信的建模問題。針對如何對量子通信網(wǎng)絡中用戶身份可信度進行安全、有效地控制和管理的問題,以及如何解決量子通信網(wǎng)絡環(huán)境下用戶身份的低可控性與安全需求之間的矛盾問題,設計出量子通信網(wǎng)絡環(huán)境下對用戶身份進行安全、有效地管理和控制的機制與方法。(2)量子通信網(wǎng)絡中用戶身份可信評估模型本文針對如何在量子通信網(wǎng)絡中實現(xiàn)安全的用戶身份可信評估問題,提出不依賴于可信第三方的、以糾纏態(tài)為量子載體的量子身份可信評估模型,有效防止通信網(wǎng)絡中用戶的否認、欺騙及竊聽問題,實現(xiàn)用戶身份可信評估的公平性、公正性和可追溯性,確保用戶身份可信評估的真實可靠和安全可信。(3)量子身份認證本文提出了一種新的量子身份認證協(xié)議,該協(xié)議以Bell態(tài)為傳輸載體,利用Bell態(tài)糾纏交換和Bell基測量對通信雙方用戶進行身份認證。兩個Bell態(tài)在傳送過程中不需要做任何幺正變換,只需要執(zhí)行Bell基測量和按位異或運算就可以實現(xiàn)信息的傳輸和身份合法性的認證。協(xié)議中只需要進行Bell態(tài)的制備和測量,因此技術上容易實現(xiàn)。此外,還驗證了協(xié)議的正確性,分析了協(xié)議的安全性。
【學位授予單位】：成都信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O413;TN918

【參考文獻】

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本文編號：2714840