CN113055170A - 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113055170A
CN113055170A CN202110344539.9A CN202110344539A CN113055170A CN 113055170 A CN113055170 A CN 113055170A CN 202110344539 A CN202110344539 A CN 202110344539A CN 113055170 A CN113055170 A CN 113055170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
participants
legal
participant
data distributor
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110344539.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113055170B (zh
Inventor
黎胤
王一军
贾冰
周正春
郭迎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Shaoyang University
Original Assignee
Central South University
Shaoyang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University, Shaoyang University filed Critical Central South University
Priority to CN202110344539.9A priority Critical patent/CN113055170B/zh
Publication of CN113055170A publication Critical patent/CN113055170A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113055170B publication Critical patent/CN113055170B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/0852—Quantum cryptography
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/0838—Key agreement, i.e. key establishment technique in which a shared key is derived by parties as a function of information contributed by, or associated with, each of these
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/085—Secret sharing or secret splitting, e.g. threshold schemes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质，所述方法包括：步骤1，各参与者生成双模纠缠态，并对其中的模A进行投影测量，将模B发送给数据分发者构成原始数据；步骤2，数据分发者在所有参与者中选择合法参与者，并对进行排序，计算各合法参与者分别为唯一诚实参与者时的正则分量，据此对初始秘密信息进行拆分；步骤3，数据分发者按照排序将子秘密信息发送给各合法参与者，各合法参与者对其进行处理获得独有的子秘密信息；步骤4，各合法参与者相互协作恢复初始秘密信息；本发明中数据分发者能够自主选择部分参与者进行通信，且通信的安全性提高。

Description

可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设 备和计算机可读存储介质
技术领域
本发明属于量子秘密共享技术领域，涉及一种可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
随着科学信息技术的日益增强，信息资源占有重要的战略地位，信息数据传输的保密性与安全性越来越受到人们的重视，信息安全对个人、社会乃至国家的重要性不言而喻，密码技术是保证安全通信的常用手段，量子密码学因能实现无条件的信息交互，而成为密码学分支中重要的研究领域。
量子秘密共享协议是利用量子密码学知识解决秘密共享问题的一类协议，是量子密码学的主要研究方向之一，由于量子不可克隆原理和测不准原理，量子密码可以实现无条件的信息交互，相比于传统密码具有更高的安全性；随着量子通信网络用户数量的不断增加，发展更加简洁、高效、多用户参与的量子通信网络架构和网络通信协议逐渐成为研究热点，秘密共享是解决密钥管理与多方通信的重要技术，其将秘密以适当的形式拆分为数个子秘密，由消息发送者将拆分的子秘密任意发送给参与者，各参与者单独管理自身的子秘密，只有规定的若干个参与者共同协作才能恢复秘密信息，非法参与者及少于规定数量的合法参与者均无法获得秘密信息。
量子秘密共享协议分为离散变量量子秘密共享协议和连续变量量子秘密共享协议，尽管离散变量量子秘密共享协议发展较早，但其使用的信息载体—离散变量具有以下局限：1、制备困难，现有的离散变量量子秘密共享协议在实验中无法直接获得单光子，只能使用微弱激光脉冲代替单光子，但其产生的概率特别低；2、成本较高且检测困难，使用硅雪崩二极管检测光纤通信的波段时，检测效率不高；3、会产生大量无效数据，导致通信效率偏低；连续变量量子秘密共享协议虽然发展较晚，但其信息载体—连续变量能有效克服离散变量的缺点，使其应用较为广泛。
连续变量量子态载体包括压缩态、纠缠态和相干态，其中相干态在实验室制备中技术较为成熟、制作成本较低，其将信息加密在量子态的正则分量上，使用高效率的零差探测或外差探测进行检测，检测方法简单、效率高；然而连续变量量子秘密共享协议中，每个参与者无差别的拥有参与秘密信息恢复的能力，无法满足大型团体中特定成员进行多方通信完成多个任务的使用需求，且现有的连续变量量子秘密共享协议多数基于压缩态和纠缠态，使用成本较高。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供一种了可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，使数据分发者可以在参与者中有选择的进行多方通信，并在通信过程中使用双模纠缠态两个模的正则分量作为秘密拆分、恢复的参数，避免了参数传输带来的安全隐患，本发明还在子秘密编码序列中插入诱骗粒子，使秘密传输的安全性提高。
本发明还提供了一种电子设备和计算机可读存储介质。
本发明所采用的技术方案是，可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，具体包括以下步骤：
步骤1，各参与者生成双模纠缠态，并对双模纠缠态的模A进行投影测量，将模B发送至数据分发者，数据分发者通过双零差探测器检测各参与者生成的模B的两个正则分量，获得原始数据信息；
步骤2，数据分发者在所有参与者中选择参与秘密恢复的合法参与者，并对合法参与者进行重新排序，排序仅数据分发者可知；
数据分发者分别计算各合法参与者为唯一诚实参与者时其模B相干态的正则分量
Figure BDA0002994910740000021
基于
Figure BDA0002994910740000022
对初始秘密信息进行拆分得到子秘密信息；
步骤3，数据分发者对子秘密信息进行编码，并按排序将各编码信息分发至各合法参与者，各合法参与者对编码信息进行处理获得独有的子秘密信息；
步骤4，各合法参与者相互协作恢复初始秘密信息。
进一步的，所述步骤1具体包括以下过程：
步骤11，最边缘的参与者随机选取数值α1制备得到双模纠缠态ΦAB(α1)，使用外差探测器检测双模纠缠态中模A的两个正则分量
Figure BDA0002994910740000023
并将模B投射到四态离散调制的任意一个相干态，发送至数据分发者；
步骤12，剩余参与者按照步骤11制得双模纠缠态，并检测其中模A的两个正则分量，将模B的离散调制相干态经高度非对称分束器处理发送至数据分发者；
步骤13，数据分发者使用双零差探测器检测每个参与者发送的模B的两个正则分量，并将检测结果作为原始数据信息保存；
步骤14，对所有参与者重复步骤11-步骤13，获得原始数据集。
进一步的，所述步骤2中计算正则分量
Figure BDA0002994910740000031
的过程如下：
步骤21，数据分发者任选一个合法参与者Um作为诚实参与者，其余合法参与者为不诚实参与者，数据分发者从原始数据集中任选一个子集，诚实参与者保留其与子集相关的数据，不诚实参与者将与此子集相关的量子相干态正则分量信息发送至数据分发者，数据分发者根据接收到的数据信息计算诚实参与者制备的模B相干态的两个正则分量
Figure BDA0002994910740000032
步骤22，重复步骤21，数据分发者获得各合法参与者分别为唯一诚实参与者时其模B相干态的两个正则分量，在该过程中诚实参与者保留其与子集相关量子态信息，数据分发者和不诚实合法参与者丢弃已经公布的数据子集信息。
进一步的，所述诚实参与者制备的模B相干态的两个正则分量
Figure BDA0002994910740000033
的计算公式如下：
Figure BDA0002994910740000034
Figure BDA0002994910740000035
其中
Figure BDA0002994910740000036
分别为M个合法参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，
Figure BDA0002994910740000037
分别为M-1个不诚实参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，M为合法参与者总数，m为合法参与者的数目变量，a为诚实参与者的排序，m≠a且m,a∈{1,2,…,M}，
Figure BDA0002994910740000038
分别为合法参与者Um制备的模B相干态的两个正则分量，Tm为合法参与者Um与数据分发者之间的信道透过率，
Figure BDA0002994910740000039
γ为光纤损耗系数，取值0.2dB/km，h为合法参与者Um与数据分发者之间的距离。
进一步的，所述步骤2中利用未公布的原始数据构建初始秘密信息S，并利用如下公式对初始秘密信息进行拆分：
Figure BDA0002994910740000046
数据分发者构造M-1阶多项式f(p)：
Figure BDA0002994910740000047
其中
Figure BDA0002994910740000048
为诚实参与者Ua制备的模B相干态的正则分量，mod为求余函数，Za为多项式的系数，将
Figure BDA0002994910740000049
代入多项式f(p)并计算其对应的多项式值
Figure BDA00029949107400000410
获得子秘密信息
Figure BDA00029949107400000411
进一步的，所述步骤3中对子秘密信息进行编码时，数据分发者还在编码序列中插入诱骗粒子，并在子秘密信息分发后将诱骗粒子的状态和插入位置发送给各合法参与者。
进一步的，所述步骤4中使用如下公式恢复初始秘密信息S：
Figure BDA00029949107400000412
Figure BDA00029949107400000413
其中，f(p″)为多项式，p″为未知数，
Figure BDA00029949107400000414
为诚实参与者Ua制备的模A相干态的正则分量，
Figure BDA00029949107400000415
为合法参与者Um制备的模A相干态的正则分量，ψa为多项式第a项的系数。
一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述的方法步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
本发明的有益效果是：1、本发明在所有参与者中自主选择合法参与者，计算各合法参与者分别为唯一诚实参与者时的正则分量，据此进行秘密分发，适用于大型框架中数据分发者与部分参与者的有效通信，应用范围较广；2、本发明利用双模纠缠态中两个模的相关性进行秘密拆分和恢复，避免了秘密拆分参数的传输，提高了秘密共享的安全性；3、本发明在子秘密信息序列中插入诱骗粒子，进一步保证传输信息的安全性；4、本发明以四态离散调制相干态作为信息载体，推进了量子密码的实用化过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明参与者与数据分发者分布图。
图2是本发明进行秘密分发时参与者与数据分发者分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法包括以下步骤：
步骤1，所有参与者均生成双模纠缠态，并使用外差探测器HED对双模纠缠态的模A进行投影测量获得两个正则分量
Figure BDA0002994910740000051
将模B投射到离散调制的任意一个相干态，发送给数据分发者Dealer，数据分发者Dealer通过双零差探测器DHD检测所有参与者发送的模B相干态的两个正则分量，直至获得足量的初始数据信息；
步骤2，数据分发者Dealer在所有参与者中随机选择合法参与者，并对其进行重新排序，计算各合法参与者分别作为唯一诚实参与者时其模B相干态的正则分量
Figure BDA0002994910740000052
基于
Figure BDA0002994910740000053
对初始秘密信息进行拆分得到子秘密信息
Figure BDA0002994910740000054
步骤3，数据分发者Dealer对子秘密信息
Figure BDA0002994910740000055
进行编码，在编码序列中随机插入诱骗粒子，记录每个诱骗粒子的状态及其在编码序列中的插入位置，按排序将编码序列分发至各个合法参与者，当所有合法参与者均收到编码序列后，数据分发者Dealer将编码序列中诱骗粒子的状态和插入位置发送给各合法参与者，各合法参与者对编码序列进行处理获得独有的子秘密信息
Figure BDA0002994910740000061
步骤4，由于双模纠缠态中模A和模B的纠缠态特性，
Figure BDA0002994910740000062
与
Figure BDA0002994910740000063
相互关联，所有合法参与者利用各自的
Figure BDA0002994910740000064
相互协作恢复初始秘密信息，完成进行多方通信。
如图1所示，步骤1具体包括以下步骤：
步骤11，最边缘的参与者G1随机选择数值α1制备双模纠缠态ΦAB(α1)，外差探测器对双模纠缠态ΦAB(α1)的模A进行投影测量得到
Figure BDA0002994910740000065
分别为模A的两个正则分量，此时模A映射成为相干态；
将模B投射到四态离散调制得到的任一相干态
Figure BDA0002994910740000066
上，并将模B的两个正则分量
Figure BDA0002994910740000067
沿传输信道发送至数据分发者Dealer，其中i为虚数；
双模纠缠态ΦAB(α1)公式如下：
Figure BDA0002994910740000068
Figure BDA0002994910740000069
Figure BDA00029949107400000610
其中k为正整数，k＝0,1,2,3，|ψk>为非高斯量子态，α1为幅值，i为虚数，c、d均为正整数，c,d∈[0,+∞)，
Figure BDA00029949107400000611
表示可叠加量子态，μk(k＝0,1,2,3)的表达式如下：
Figure BDA00029949107400000612
步骤12，剩余参与者Gj重复步骤11，并将制备的离散调制相干态输入高度非对称分束器，高度非对称分束器保证各参与者产生的离散调制相干态在相同的时空模式(spatiotemporal mode)，然后通过光纤信道将离散调制相干态发送至数据分发者，所述高度非对称分束器的透射比为100％；
步骤13，数据分发者使用双零差探测器检测各参与者Gj制备的离散调制相干态的两个正则分量，并将检测结果
Figure BDA0002994910740000071
作为原始数据进行保存；
其中
Figure BDA0002994910740000072
n为参与者总数，j为参与者数目变量，j∈{1,2,…,n}，
Figure BDA0002994910740000073
分别为参与者Gj制备的模B相干态的两个正则分量，Tj为参与者Gj与数据分发者之间的信道透过率，
Figure BDA0002994910740000074
γ为光纤损耗系数，取值0.2dB/km，h为参与者Gj与数据分发者之间的距离；
步骤14，重复步骤11-步骤13直至数据分发者获得足量的原始数据，即数据分发者从原始数据中选取某一子集的概率接近于0。
步骤2具体包括以下步骤：
步骤21，数据分发者在所有参与者中选择参与秘密信息恢复的合法参与者，确定其数目和位置，并对合法参与者进行随机排列，排列顺序如图2所示，所述排列顺序仅数据分发者可知；
步骤22，数据分发者随机选取排序a＝13的合法参与者做诚实参与者U13，其余合法参与者为不诚实参与者，数据分发者从原始数据集中任选一个子集，诚实参与者U13保留其与子集相关的数据，不诚实参与者将与此子集相关量子相干态正则分量信息发送至数据分发者，数据分发者根据接收到的数据信息计算诚实参与者U13的模B相干态的两个正则分量
Figure BDA0002994910740000075
Figure BDA0002994910740000076
Figure BDA0002994910740000077
其中
Figure BDA0002994910740000078
分别为M个合法参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，
Figure BDA0002994910740000079
分别为M-1个不诚实参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，M为合法参与者总数，m为合法参与者的数目变量，a为诚实参与者的排序，m≠a且m,a∈{1,2,…,M}，
Figure BDA0002994910740000081
分别为合法参与者Um制备的模B相干态的两个正则分量，Tm为合法参与者Um与数据分发者之间的信道透过率，由于合法参与者Um是从为参与者Gj中选择的子集，所以Tm＝Tj；
步骤23，重复步骤22，数据分发者分别选取不同的合法参与者作为唯一的诚实参与者，计算各诚实参与者Ua的模B相干态的正则分量
Figure BDA0002994910740000082
在该过程中诚实参与者保留其与子集相关量子态信息，数据分发者和不诚实合法参与者丢弃已经公布的数据子集信息；
数据分发者获得的数据信息
Figure BDA0002994910740000083
与诚实参与者Ua量子相干态信息
Figure BDA0002994910740000084
相关联，从而
Figure BDA0002994910740000085
不必再由数据分发者向诚实参与者Ua进行传输；
步骤24，数据分发者利用未公布的原始数据构建初始秘密信息S，并利用如下公式对其进行拆分：
Figure BDA0002994910740000089
数据分发者构造M-1次多项式f(p)：
Figure BDA00029949107400000810
其中
Figure BDA00029949107400000811
为诚实参与者Ua制备的模B相干态的正则分量，mod为求余函数，Za为多项式的系数，将
Figure BDA00029949107400000812
代入多项式f(p)并计算其对应的多项式值
Figure BDA00029949107400000813
获得子秘密信息
Figure BDA00029949107400000814
步骤4的具体过程为：各合法参与者Um进行共同协作，使用如下公式恢复初始秘密信息S：
Figure BDA00029949107400000815
Figure BDA0002994910740000091
其中，f(p″)为多项式，p″为未知数，
Figure BDA0002994910740000092
为诚实参与者Ua制备的模A相干态的正则分量，
Figure BDA0002994910740000093
为合法参与者Um制备的模A相干态的正则分量，ψa为多项式第a项的系数。
本发明中
Figure BDA0002994910740000094
和
Figure BDA0002994910740000095
同时为子秘密信息的两个关键参数，二者缺一不可，针对参数
Figure BDA0002994910740000096
其来源于合法参与者自身制备量子相干态信息，不需由数据分发者传输，防止了在数据传输过程中此信息被窃取，提高了秘密共享的安全性；针对参数
Figure BDA0002994910740000097
在传输的过程中添加诱骗粒子，同时按照合法参与者的顺序进行传输，当不知道传输顺序的情况下，无法将参数
Figure BDA0002994910740000098
与其对应的参与者一一对应，获取秘密信息，进一步提高了协议的安全性。
秘密信息拆分阶段，将
Figure BDA0002994910740000099
作为未知数代入多项式并计算子秘密信息
Figure BDA00029949107400000910
为数据分发者选择的合法参与者Ua作为唯一诚实参与者情况下获得的数据信息，未被数据分发者选择的参与者在步骤2中不会被当作唯一诚实的参与者，其也不具备参与秘密恢复的能力，实现了自主选择秘密共享参与者进行通信的过程，扩大了连续变量量子秘密共享的应用。
本发明还包含一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储参数计算、秘密信息拆分和恢复的各种计算机程序指令，所述处理器用于执行所述计算机程序指令完成上述全部或部分步骤，实现对秘密信息的有选择性传输；电子设备可以与一个或多个外部设备通信，还可与一个或多个使用户与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备通信，电子设备还可以通过网络适配器与一个或多个网络(例如局域网、广域网和/或公共网络)通信；本发明还包括一种存储有计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序可以被处理器执行实现有选择的秘密信息传输，所述计算机可读介质可以包括但不限于磁存储设备、光盘、数字多功能盘、智能卡及闪存设备，此外本发明所述的可读储存介质能代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质，术语“机器可读介质”包括但不限于能存储、包含和/或承载代码和/或指令和/或数据的无线通道和各种其他介质(和/或存储介质)。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，各参与者生成双模纠缠态，并对双模纠缠态的模A进行投影测量，将模B发送至数据分发者，数据分发者通过双零差探测器检测各参与者生成的模B的两个正则分量，获得原始数据信息；
步骤2，数据分发者在所有参与者中选择参与秘密恢复的合法参与者，并对合法参与者进行重新排序，排序仅数据分发者可知；
数据分发者分别计算各合法参与者为唯一诚实参与者时其模B相干态的正则分量
Figure FDA0002994910730000011
基于
Figure FDA0002994910730000012
对初始秘密信息进行拆分得到子秘密信息；
步骤3，数据分发者对子秘密信息进行编码，并按排序将各编码信息分发至各合法参与者，各合法参与者对编码信息进行处理获得独有的子秘密信息；
步骤4，各合法参与者相互协作恢复初始秘密信息。
2.根据权利要求1所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下过程：
步骤11，最边缘的参与者随机选取数值α1制备得到双模纠缠态ΦAB(α1)，使用外差探测器检测双模纠缠态中模A的两个正则分量
Figure FDA0002994910730000013
并将模B投射到四态离散调制的任意一个相干态，发送至数据分发者；
步骤12，剩余参与者按照步骤11制得双模纠缠态，并检测其中模A的两个正则分量，将模B的离散调制相干态经高度非对称分束器处理发送至数据分发者；
步骤13，数据分发者使用双零差探测器检测每个参与者发送的模B的两个正则分量，并将检测结果作为原始数据信息保存；
步骤14，对所有参与者重复步骤11-步骤13，获得原始数据集。
3.根据权利要求1所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述步骤2中计算正则分量
Figure FDA0002994910730000014
的过程如下：
步骤21，数据分发者任选一个合法参与者Um作为诚实参与者，其余合法参与者为不诚实参与者，数据分发者从原始数据集中任选一个子集，诚实参与者保留其与子集相关的数据，不诚实参与者将与此子集相关的量子相干态正则分量信息发送至数据分发者，数据分发者根据接收到的数据信息计算诚实参与者制备的模B相干态的两个正则分量
Figure FDA0002994910730000021
步骤22，重复步骤21，数据分发者获得各合法参与者分别为唯一诚实参与者时其模B相干态的两个正则分量，在该过程中诚实参与者保留其与子集相关量子态信息，数据分发者和不诚实合法参与者丢弃已经公布的数据子集信息。
4.根据权利要求3所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述诚实参与者制备的模B相干态的两个正则分量
Figure FDA0002994910730000022
的计算公式如下：
Figure FDA0002994910730000023
Figure FDA0002994910730000024
其中
Figure FDA0002994910730000025
分别为M个合法参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，
Figure FDA0002994910730000026
Figure FDA0002994910730000027
分别为M-1个不诚实参与者发送给数据分发者的其模B相干态的两个正则分量数据，M为合法参与者总数，m为合法参与者的数目变量，a为诚实参与者的排序，m≠a且m,a∈{1,2,…,M}，
Figure FDA0002994910730000028
分别为合法参与者Um制备的模B相干态的两个正则分量，Tm为合法参与者Um与数据分发者之间的信道透过率，
Figure FDA0002994910730000029
γ为光纤损耗系数，取值0.2dB/km，h为合法参与者Um与数据分发者之间的距离。
5.根据权利要求1所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述步骤2中利用未公布的原始数据构建初始秘密信息S，并利用如下公式对初始秘密信息进行拆分：
Figure FDA0002994910730000031
数据分发者构造M-1阶多项式f(p)：
Figure FDA0002994910730000032
其中
Figure FDA0002994910730000033
为诚实参与者Ua制备的模B相干态的正则分量，mod为求余函数，Za为多项式的系数，将
Figure FDA0002994910730000034
代入多项式f(p)并计算其对应的多项式值
Figure FDA0002994910730000035
获得子秘密信息
Figure FDA0002994910730000036
6.根据权利要求1所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述步骤3中对子秘密信息进行编码时，数据分发者还在编码序列中插入诱骗粒子，并在子秘密信息分发后将诱骗粒子的状态和插入位置发送给各合法参与者。
7.根据权利要求1所述的可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法，其特征在于，所述步骤4中使用如下公式恢复初始秘密信息S：
Figure FDA0002994910730000037
Figure FDA0002994910730000038
其中，f(p″)为多项式，p″为未知数，
Figure FDA0002994910730000039
为诚实参与者U制备的模A相干态的正则分量，
Figure FDA00029949107300000310
为合法参与者Um制备的模A相干态的正则分量，ψa为多项式第a项的系数。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
CN202110344539.9A 2021-03-26 2021-03-26 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质 Expired - Fee Related CN113055170B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110344539.9A CN113055170B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110344539.9A CN113055170B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113055170A true CN113055170A (zh) 2021-06-29
CN113055170B CN113055170B (zh) 2022-03-29

Family

ID=76516900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110344539.9A Expired - Fee Related CN113055170B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113055170B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114153808A (zh) * 2022-02-09 2022-03-08 支付宝(杭州)信息技术有限公司 一种基于秘密分享的排序方法和系统
CN114826566A (zh) * 2022-03-07 2022-07-29 北京邮电大学 理性分层量子态共享方法、系统和存储介质
CN117240458A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 信联科技(南京)有限公司 一种用户自选子秘密的多秘密共享方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101931528A (zh) * 2010-07-23 2010-12-29 北京邮电大学 一种对傅里叶变换量子秘密共享系统的攻击方法
US20140068765A1 (en) * 2009-12-18 2014-03-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for authenticating user in multiparty quantum communications
CN108696321A (zh) * 2018-04-09 2018-10-23 西北大学 基于连续变量的两步量子安全直接通信方法
CN109510701A (zh) * 2017-09-15 2019-03-22 华为技术有限公司 连续变量量子密钥分发设备及方法
CN110138550A (zh) * 2019-05-06 2019-08-16 国网甘肃省电力公司信息通信公司 Qkd网络体系模型、分布式多用户qkd网络模型及其分发方法
US20190305942A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-03 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Northern Arizona University Communication over quantum channels with enhanced performance and security

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140068765A1 (en) * 2009-12-18 2014-03-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for authenticating user in multiparty quantum communications
CN101931528A (zh) * 2010-07-23 2010-12-29 北京邮电大学 一种对傅里叶变换量子秘密共享系统的攻击方法
CN109510701A (zh) * 2017-09-15 2019-03-22 华为技术有限公司 连续变量量子密钥分发设备及方法
US20200213105A1 (en) * 2017-09-15 2020-07-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Continuous-Variable Quantum Key Distribution Device and Method
US20190305942A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-03 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Northern Arizona University Communication over quantum channels with enhanced performance and security
CN108696321A (zh) * 2018-04-09 2018-10-23 西北大学 基于连续变量的两步量子安全直接通信方法
CN110138550A (zh) * 2019-05-06 2019-08-16 国网甘肃省电力公司信息通信公司 Qkd网络体系模型、分布式多用户qkd网络模型及其分发方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUAWANG QIN ETAL.: "A quantum secret sharing scheme on access structure", 《JOURNAL OF THE CHINESE INSTITUTE OF ENGINEERS 》 *
YIJUN WANG ETAL.: "Improving Continuous Variable Quantum Secret Sharing with Weak Coherent States", 《APPL.SCI.》 *
宋汉冲: "连续变量量子确定性密钥分配协议研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(基础科学辑)》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114153808A (zh) * 2022-02-09 2022-03-08 支付宝(杭州)信息技术有限公司 一种基于秘密分享的排序方法和系统
CN114826566A (zh) * 2022-03-07 2022-07-29 北京邮电大学 理性分层量子态共享方法、系统和存储介质
CN117240458A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 信联科技(南京)有限公司 一种用户自选子秘密的多秘密共享方法
CN117240458B (zh) * 2023-11-13 2024-04-02 信联科技(南京)有限公司 一种用户自选子秘密的多秘密共享方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113055170B (zh) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113055170B (zh) 可自主选择用户的连续变量量子秘密共享实现方法、电子设备和计算机可读存储介质
Tseng et al. New quantum private comparison protocol using EPR pairs
CN107222307B (zh) 一种基于四粒子簇态的受控量子安全直接通信方法
CN108809644B (zh) 基于高能级bell态的无序高容量多方量子密钥协商方法
CN106888085B (zh) 一种基于最大纠缠ghz态的多方量子对话方法
CN105846999B (zh) 基于单向传输回路的多方量子密钥协商方法
Schaffner Simple protocols for oblivious transfer and secure identification in the noisy-quantum-storage model
US20210351936A1 (en) Qds-based mail system and transceiving method
CN113141252B (zh) 一种量子密钥分发方法、量子通信方法及装置和系统
CN114448621B (zh) 一种多方双场量子密钥分发协议实现方法及系统
Niemiec et al. Management of security in quantum cryptography
Xu et al. An efficient protocol for the quantum private comparison of equality with a four-qubit cluster state
CN110086614B (zh) 一种使用标记单光子源的量子数字签名方法
Zhou et al. Novel quantum deterministic key distribution protocols with entangled states
CN107666491B (zh) 基于对称加密的空地一体化网络的数据传输方法
CN102594551A (zh) Rfid标签隐私数据可靠统计方法
Yang et al. Threshold proxy quantum signature scheme with threshold shared verification
CN110635907A (zh) 一种基于类ghz态具备身份认证功能的受控量子对话方法
Lai et al. An efficient quantum blind digital signature scheme
CN101754205A (zh) 一种并行化多接收方签密方法
Yang et al. Threshold quantum secret sharing between multi-party and multi-party
CN213879847U (zh) 一种基于轨道角动量的多用户双场qkd网络系统
CN113242127A (zh) 一种基于ghz态的分组量子密钥协商方法
Wang et al. Quantum secure direct communication without using perfect quantum channel
JP2007189517A (ja) 量子暗号装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220329

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee