基于GHZ态的量子密钥分发协议

摘要：在用户与用户进行量子密钥分发的时候,随着用户数量的增加,用户之间需要建立大量的量子传输信道。基于减少量子传输信道数量问题,本文设计了一种基于GHZ态的量子密钥分发协。该协议由第三方进行粒子分配,利用三粒子GHZ态在Z基和X基下具有不同的表示的特性作为密钥分发的关键点。协议中由第三方向任意两名用户分发密钥,大大减少了量子信道的数量。经过安全性分析,本协议能抵御截获重发攻击,中间人攻击和纠缠攻击,而作为第三方可以是不可信的。     

多用户网络量子密码术的改进

针对经典的利用EPR粒子纠缠态互换的量子密钥传输协议存在的问题,它提出了一个在多用户传输网络中,基于3个粒子的最大纠缠态GHZ安全的量子密钥传输协议.改进的量子密钥传输协议在通信节点与控制中心之间通过多个GHZ对完成该密码的安全分配系统.与经典的利用EPR粒子纠缠态互换的量子密钥传输协议相比,在传输网络中,窃听者Eve如果参与了3方的通信,要获得有用信息,必然要不断的引入错误,于是该网络的节点和控制中心将会发现Eve,保证了改进的多用户网络安全性.     

基于部分纠缠态的量子安全直接通信协议

提出一种新的带认证的三方量子安全直接通信协议。该方案利用共享的三粒子部分纠缠态和CNOT门来编码和译码,两方可同时向第三方传递秘密消息,共享的部分纠缠态可重复使用。在理想信道下,协议对于非相干攻击是安全的。该方案通过认证可以验证客户端身份的合法性,部分纠缠态在实际中容易制备和保存,能够实现两方同时跟第三方直接通信。     

基于量子单向函数的身份认证和密钥分配协议

研究量子单向函数和信息分割原理,提出一种身份认证和密钥分配协议。使用可信服务器为示证者提供随机身份信息,以完成认证过程的确认,在密钥分配的同时进行认证,利用量子单向函数提高认证的安全性。实验结果表明,该协议涉及的量子通信技术易于实现,能提高密钥的分配效率。     

可控量子远程通信方案的研究

针对一般可控量子远程通信方案能防止外部窃听,但无法有效防止冒充攻击这一安全缺陷,提出一种具备身份认证功能的可控量子远程通信方案。可信任第三方Charlie利用纠缠交换对接收者Bob进行身份认证,在确定Bob的合法身份并将消息反馈给发送者Alice后,Alice再传送量子信息。该方案利用身份认证能有效防止冒充攻击,并能够增强量子信息传送的正确性和安全性。     

基于纠缠交换的分布式量子身份认证方案

分析了在网络环境下的量子身份认证技术,提出了在分布式网络环境下,通信双方共享密钥串,利用纠缠交换技术进行身份认证的方案,并分析了方案的可行性。     

具有双向身份认证功能的量子密钥分发协议

提出了一种具有身份认证功能的量子密钥分发协议。该协议利用Bell态纠缠交换特性、Bell基测量和按位异或运算,可以高效完成通信双方的身份认证;身份认证完成后,通信双方对手中粒子进行Pauli操作,能得到与对方拥有一样的Bell态粒子;通信双方按照约定的编码规则,得到相同二进制字符串作为密钥。分析表明,提出的密钥分发协议过程简单、操作容易实现,协议的安全性也能得到保证。     

一种无线网络量子密钥分配协议

论文在BB84协议基础上提出了一个无线网络量子密钥协议,该协议利用一条具有回路的量子信道传送信息并设计一种新的编码方式,使光子利用效率达到100％,密钥分配效率是BB84量子密钥分配协议的两倍或更高,并且该协议不需要容易被攻击的经典信道,更适用于无线网络.该协议通过预共享密钥方法进行身份认证,避免了攻击者跳过身份认证直接发送密钥的弊端,采用消息摘要的方法验证消息是否被篡改或窃听,由于消息摘要使用了预共享密钥进行一次一密加密,攻击者无法篡改,从而保证安全.     

基于GHZ态的无酉操作多方量子秘密共享方案

为了简化多方量子秘密共享协议,利用Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态和互补基特性,提出了一种简单高效的多方量子秘密共享方案。该方案无需进行任何酉操作,发送方和多个接收方之间只需一次量子通信,并使用互补基进行测量即可完成信道安全检测和秘密共享。除去少量用于检测量子信道安全的粒子,其余每个GHZ态粒子共享一个比特的经典信息。安全性分析表明该方案是安全可靠的。     

基于Bell态的量子资源访问控制协议

在资源访问无处不在的互联网时代,如何做好对资源的访问控制具有重要的意义.本文利用二粒子纠缠态Bell态的纠缠特性,提出了基于Bell态的资源访问控制协议.该协议基于量子密钥分发（Quantum Key Distribution-QKD）,设计了一种利用不对等密钥（不经意密钥）实现的量子资源访问控制协议,同时实现了对资源请求方的身份认证.本文分析了该协议的安全性,证明了协议可以实现资源不被非法授权用户访问,以及特定授权用户只能访问特定资源.