量子門(mén)限秘密共享（QTSS）是一種將秘密信息分割和重構(gòu)的量子密碼技術(shù),是量子通信環(huán)境中信息安全和數(shù)據(jù)保密的重要手段,主要解決秘密共享中部分參與者缺席或不誠(chéng)實(shí)、部分份額遭受攻擊等問(wèn)題。本文分析了當(dāng)前QTSS研究中存在的不足,以量子門(mén)限技術(shù)為中心,圍繞拓展量子空間維度、構(gòu)建量子態(tài)重構(gòu)算法、提高計(jì)算效率、增強(qiáng)安全性四個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)理論研究,提出了五個(gè)QTSS方案。前兩個(gè)方案為高維QTSS方案,后三個(gè)方案為可驗(yàn)證QTSS方案。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）針對(duì)現(xiàn)有高維QTSS方案中計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和通信開(kāi)銷(xiāo)較高的問(wèn)題,提出了一種基于GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）態(tài)的高維QTSS（HDQTSS-BGHZ）方案。為了減少計(jì)算開(kāi)銷(xiāo),該方案使用d維的Pauli算子將授權(quán)參與者的經(jīng)典份額嵌入到GHZ糾纏態(tài)的粒子中,并對(duì)第1個(gè)粒子的測(cè)量結(jié)果執(zhí)行逆的量子傅里葉變換恢復(fù)出經(jīng)典秘密。為了降低通信開(kāi)銷(xiāo),該方案利用d維多粒子糾纏態(tài)的相位可交換性,將所有參與者的份額直接聚合到重構(gòu)者的粒子相位中,使得份額無(wú)需在信道中傳輸。安全性分析表明該方案不僅能降低截獲攻擊的風(fēng)險(xiǎn),而且還能抵抗t-1... 

【文章來(lái)源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

五個(gè)方案的制備粒子數(shù)比較

學(xué)博士學(xué)位論文 3 基于 GHZ 態(tài)的高維量子門(mén) Bobr( r 1, 2, , t )對(duì)自己的粒子|rk 執(zhí)行酉變換0,rsU ，最后 B粒子執(zhí)行逆傅里葉變換1QFT ，測(cè)量該粒子獲得最終的秘密。總10,1 1rsQFT tU QFT + + ，測(cè)量次數(shù)為 1。與者總?cè)藬?shù) n 5，授權(quán)參與者人數(shù) t 3，TQSSSDC、-Ⅰ、SMQCSM-Ⅲ和 HDQTSS-BGHZ 五個(gè)方案的計(jì)算操作數(shù)分6、5，如圖 3.3 所示，測(cè)量次數(shù)分別為 3、5、2、12、1，如圖

圖 3.3 五個(gè)方案的計(jì)算操作數(shù)比較Fig.3.3 Comparison of the number of computation operations of the five schem3.2 和圖 3.3 中，對(duì)于一個(gè)單 qubit，QFT 可以看作是一個(gè) Hadam Hash 操作在經(jīng)典密碼計(jì)算中相對(duì)于模冪運(yùn)算、雙線性對(duì)運(yùn)算等，且經(jīng)典計(jì)算與量子計(jì)算難以在一起比較，所以此處沒(méi)有列出經(jīng)開(kāi)銷(xiāo)，僅列出量子操作的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，并對(duì)它們進(jìn)行了比較。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉乃樂(lè),吳根,王兵,于笑瀟.  科技中國(guó). 2017(10)
[2]量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 吳根,資劍,楊濤,陳卓敏.  科技中國(guó). 2017(09)
[3]Dynamic（2, 3） Threshold Quantum Secret Sharing of Secure Direct Communication[J]. 賴紅,Orgun A.Mehmet,肖井華,Pieprzyk Josef,薛理銀.  Communications in Theoretical Physics. 2015(04)
[4]格上可撤銷(xiāo)的基于身份的適應(yīng)性安全的加密方案[J]. 張彥華,胡予濮,江明明,來(lái)齊齊.  電子與信息學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]格密碼學(xué)研究[J]. 王小云,劉明潔.  密碼學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]Quantum Secret Sharing Based on Chinese Remainder Theorem[J]. 施榮華,粟倩,郭迎,李門(mén)浩.  Communications in Theoretical Physics. 2011(04)

博士論文
[1]實(shí)用化的誘騙態(tài)測(cè)量設(shè)備無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)[D]. 周逸恒.清華大學(xué) 2017
[2]量子安全通信協(xié)議理論研究[D]. 昌燕.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于格上困難問(wèn)題的新型密碼算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D]. 張曉均.電子科技大學(xué) 2015
[4]量子通信協(xié)議設(shè)計(jì)與安全性研究[D]. 張博.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]量子安全直接通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 葛華.華中科技大學(xué) 2014
[6]量子多方保密通信中若干問(wèn)題研究[D]. 王明明.北京郵電大學(xué) 2013
[7]量子秘密共享及其它多方量子密碼協(xié)議研究[D]. 石潤(rùn)華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3275985