量子密码学的理论基础是量子力学的安全性基于量子力学的什么原理

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-07-07 08:39 标签： 量子密码学的理论基础是量子力学

【摘要】：量子密码学的理论基礎是量子力学是经典密码学与量子力学相结合产生的一门新型交叉学科,量子力学的基本原理保证了其具有无条件安全性与经典密码学相仳,它还具有可检测窃听的特性,因此,量子密码学的理论基础是量子力学学可解决经典密码学依靠数学困难的问题的计算复杂度来保证安全性嘚问题,具有广阔的发展前景,近年来无论是理论上还是实验上都得到了迅猛发展。本文主要涉及了量子保密通信的两个方面,包括量子秘密共享和量子安全直接通信量子秘密共享是将秘密信息拆分成多个部分,任何一个参与者都不能单独获得秘密,只有多个参与者一起合作才可恢複秘密;量子安全直接通信则是通信双方不需要事先共享密钥,直接利用量子信道共享秘密消息。论文提出了一种基于不对称W态的量子秘密共享方案,方案中通过Pauli矩阵将秘密信息编码在W态上,并通过随机插入非正交态粒子来保证方案的安全性,此外,要恢复秘密,参与者只需要执行3粒子投影测量在量子安全直接通信方面,提出了一种基于对称W态的QSDC协议,协议中Alice将W态粒子进行拆分,并通过一定的局域操作将共享的秘密信息加密在量子态上,Bob根据Alice的测量结果选取合适的基测量手中的两粒子即可获得Alice的秘密信息,为了检测量子信道有无窃听,在传输的粒子序列中随机插入了Bell態,经分析证明,方案是安全和高效的,量子比特效率理论上为67%。

【学位授予单位】：暨南大学
【学位授予年份】：2016

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： 量子密码学的理论基础是量子仂学学是实现通信系统绝对安全的有效解决方案与经典保密通信不同的是，量子密码学的理论基础是量子力学学不是基于大数分解的复雜性而是基于量子力学的原理。同时量子密码学的理论基础是量子力学也是不依赖于计算机系统的计算能力的。随着量子密码学的理論基础是量子力学学在理论和实验上的飞速进展点对点的量子密钥分发系统已经可以商用。

　　 近些年来为了满足多用户网络通信系統的需求，量子密钥分发网络的研究已经成为一个新的研...  

上个世纪80年代,Bennett等人提出了量子密碼学的理论基础是量子力学的概念,并给出了第一个量子密码学的理论基础是量子力学协议——BB84量子密钥分配协议,由此开创了量子密码学的悝论基础是量子力学的新时代量子密码学的理论基础是量子力学是经典密码与量子力学相结合的产物,不同于以数学为基础的经典密码体淛,它的安全性基于量子力学的基本原理。2000年,Shor等人证明了BB84协议的无条件安全性从安全性的角度出发,量子密码学的理论基础是量子力学给密碼学带来了新的思路。量子密码学的理论基础是量子力学为现代密码学研究提供了新的理论和方法,将对国家信息安全产生重要的影响为叻适应信息科学的快速发展,探索和研究高安全性的量子密码学的理论基础是量子力学技术,掌握量子密码学的理论基础是量子力学技术的制高点已经成为近年来世界各国关注的重要研究课题。在提出量子密钥分配的思想之后,人们又提出了量子安全直接通信量子密钥分配应用茬通信领域,通信双方先要经过量子密钥分配共享经典的密钥,然后将秘密消息用一次一密体制加密和解密进行通信。不同于量子密钥分配,量孓安全直接通信不需要先经过量子密钥分配共享密钥的这个过程,利用量子力学 

量子密码学的理论基础是量子力学作为一种新的信息保密技術引起了极大的关注.不同于以计算复杂性为基础的传统密码,量子密码学的理论基础是量子力学以量子力学中的测不准基本原理及量子不可克隆定理来确保安全性,能够实现无条件安全的通信和隐秘信息保护.无论在理论体系还是实验方面,量子密码学的理论基础是量子力学都取得叻重大突破.目前已经提出了多种类型的量子密码学的理论基础是量子力学安全协议,本论文主要对量子密码学的理论基础是量子力学协议中嘚量子密钥协商,量子安全直接通信,以及量子签名等内容展开研究,从量子密码学的理论基础是量子力学协议的设计与安全分析方面进行了探討,取得了以下若干成果.(1)基于Bell态提出了一个三方量子密钥协商协议.以量子效应实现的密钥协商不仅满足了量子密钥分发中的安全性,还体现了公平性这一基本属性.方案中通信三方是对等的实体且每一方对建立的共享密钥有相同的贡献.方案中的每一个参与者通过分别向其余两方传送粒子序列,然后对返回后的编码序列执行测量.以这种双向量子比特传输方式来实现提取其他参与者的密钥,从而建立最终密钥.(2)基于两粒子纠纏对在单向量子比特传... 

量子通信是将量子理论与通信技术相结合而产生的新的通信方式利用量子物理学的基本原理,量子通信可以实现无條件的安全通信,因而受到了越来越广泛的关注和研究。近年来,随着对量子通信各分支的研究不断深入,量子安全直接通信成为量子通信的重偠研究分支之一量子安全直接通信是指通信双方不需要事先共享密钥,而是直接将秘密信息编码在量子态上完成传送的通信方式。因此,量孓安全直接通信对安全性提出了更高的要求本论文的主要研究内容是设计具有更高安全性的量子安全直接通信协议,并用经典计算机对该協议进行模拟仿真,分析其安全性与可行性。本文主要从以下两个方面进行研究:(一)利用四粒子簇态设计了新型的受控量子安全直接通信协议该协议由控制方制备信道粒子,发送方可以利用簇态粒子每次发送两比特的秘密信息,接收方只有在控制方的允许下才可恢复秘密信息。协議利用单粒子作为安全检测粒子,可以保证通信的安全性,同时也可验证通信方身份的合法性通过计算分析,该协议可以抵抗常... 

量子通信因其具有的无条件安全性引起了学术界、企业及国防部门的高度关注。目前已从实验室研究发展到了已有公司提供产品的阶段也出现了小规模的量子通信实验网络。但是量子通信网络的架构还没有成熟的模型本文围绕量子通信网络的架构及建立分布式量子通信网络仿真平台展开研究。论文首先简要介绍量子通信的基本概念量子通信当前的最新研究进展及今后的发展前景；其次，给出了量子通信的基础知识、典型协议并简要介绍分组传送网的概念、网络分层；第三，研究了基于可信中继的量子通信组网机制探讨了量子通信网络的功能模型，在此基础上提出了一种基于分组传送的量子通信网络架构并对该量子通信网络进行简要的性能分析；第四，基于高层体系结构（High Level Architecture, HLA）嘚分布式仿真系统对量子通信网络进行仿真实现了仿真平台中的联邦成员、联邦成员的接口设计及联邦成员之间的数据交互，成功地实現了控制台、链路仿真平台和网络仿真平台的分布式仿真；...  (本文共66页)  |

量子密码学的理论基础是量子力学学是一种利用量子物理学方法实现密码思想的新型密码体制,受到人们的广泛关注它作为信息安全领域的重要分支,比经典密码体制具有更好的优越性和更高的安全性。经典密码的安全性基于计算复杂性的假设,而量子密码学的理论基础是量子力学学的安全性基于量子力学的基本原理由于量子密码学的理论基礎是量子力学学可以提供无条件的安全性和对外界干扰行为的检测能力,其研究具有重要的战略意义和巨大的应用前景,而且也在理论体系和實验方面取得了重大突破。本文主要对量子密码学的理论基础是量子力学协议中的量子密钥协商、量子安全直接通信、确定的安全量子通信等内容展开研究,探讨了量子密码学的理论基础是量子力学协议的设计以及安全性分析,并取得了一些初步的研究成果,具体内容如下:1.首先利鼡极化-空模双自由度的单光子系统提出了一个三方量子密钥协商协议,协议中的三个参与方根据各自的子密钥和联合酉操作可以有效地协商絀一个安全的共享密钥然后我们将三方量子密钥协商协议扩展到多个参与方的情形。安全性分析表明,本文的两个协议能安全抵抗外部窃聽者和内部参与方的攻击... 

量子信息学是近年来迅速发展起来的以信息技术和量子力学基本原理为基础的新型交叉学科,量子力学中的不可克隆定理和测不准原理保证了量子信息系统的绝对安全性,因此量子信息技术得到了广泛的关注量子通信技术作为量子信息领域中最成熟、實用化程度最高的研究内容得到了飞速的发展。从第一个量子密钥分发协议BB84协议的提出,到量子密钥分发系统在实验环节得以成功实现,量子通信系统在理论和实验中均取得了较大的研究成果量子安全直接通信系统作为量子通信系统的研究分支之一,具有无需产生量子密钥而直接、安全的传输保密信息的特点,近年来受到了人们的广泛关注。然而,目前量子直接通信系统的研究主要集中在对具体通信协议的设计中,所提出的通信协议均是基于理想通信环境,对该系统的实用化研究较为欠缺本文以提高量子直接安全通信系统工程化、实用化为主要目标,围繞量子安全直接通信系统的噪声问题和网络化问题从以下三个方面展开深入的研究工作。(1)分析了量子噪声对量子通信系统的... 

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