基于隐形传态的跨中心量子身份认证方案

基于量子光学中的隐形传态原理和量子纠缠交换技术,提出一个网络中跨中心的量子身份认证方案。在分布式网络系统中,通过客户端和服务端之间,以及服务端相互之间的量子信道共享EPR纠缠对进行信息传输,同时在经典信道上也进行必须的交互协商,实现了无条件安全的量子身份认证。其无条件安全性得到了量子力学原理的保证,与EPR密钥分发协议的安全性相同。与已有的量子身份认证方案相比,该方案克服了点对点的量子身份认证方案的缺点,具有可跨中心认证的优点,扩大了认证的范围,具有更好的灵活性和实用性。     

基于四粒子欧米伽纠缠态实现双向隐形传态

提出了一种利用四粒子 纠缠态作为量子信道,实现单量子比特、双量子比特以及受限三量子比特的双向隐形传态方案。当纠缠的粒子个数大于3时,会呈现出与一般两粒子纠缠时不同的特殊性质。这种由多个粒子纠缠在一起的纠缠态,被称为团簇态。选用四粒子 纠缠态作为量子信道。距离很远的通信双方事先共享制备好的两对四粒子 纠缠态。通信开始时,通信双方把各自待传的粒子放到量子信道上,形成系统的初态。通信开始后,只要通信双方选择合适的正交完备基分别对自己拥有的部分粒子做量子投影测量,把测量结果通过经典信道传送给对方,双方根据对方的测量结果,选择相应的幺正变换可以得到对方待传的未知的量子态。     

基于四粒子Ω纠缠态实现双向隐形传态

提出了一种利用四粒子Ω纠缠态作为量子信道,实现单量子比特、双量子比特以及受限三量子比特的双向隐形传态方案。当纠缠的粒子个数大于3时,会呈现出与一般两粒子纠缠时不同的特殊性质。这种由多个粒子纠缠在一起的纠缠态,被称为团簇态。选用四粒子Ω纠缠态作为量子信道。距离很远的通信双方事先共享制备好的两对四粒子Ω纠缠态。通信开始时,通信双方把各自待传的粒子放到量子信道上,形成系统的初态。通信开始后,只要通信双方选择合适的正交完备基分别对自己拥有的部分粒子做量子投影测量,把测量结果通过经典信道传送给对方,双方根据对方的测量结果,选择相应的幺正变换可以得到对方待传的未知的量子态。     

基于身份认证的安全量子中继器网络编码方案

本文将量子一次一密通信方法引入到量子中继器网络中,提出了基于身份认证的安全量子中继器网络编码方案.针对编码过程中存在的主动攻击问题,用一次一密的方式实现任意相邻节点通信过程中的身份认证,优化编码算法,最终在源节点与目的节点间生成量子纠缠态作为信道,构成量子隐形传态网络.方案分析表明,这种方案可以实现高可靠性、高安全性的远程量子通信.     

可光纤集成的相干态量子身份认证系统

报道了可光纤集成相干态量子身份认证实验系统。该系统采用偏振相干态的斯托克斯矢量作为量子信号载体,采用动态偏振控制器作为信号调制器,利用固有的相干态量子噪声保证系统的安全性。自行设计了脉冲激光驱动电路、微弱窄脉冲激光探测电路、信号同步模块,采用Socket网络通信程序在TCP/IP局域网中实现了量子保密通信所需要的经典通信。该相干态量子身份认证系统采用的运行密钥为12位,每个光脉冲包含40000个光子,传输速率达到8kbit/s,合法用户间误码率(BER)小于10-4。每传输一个比特信息,攻击者所能窃取的信息量I(Alice,Eve)<10-14bit。     

基于四粒子团簇态的可控量子隐形传态

提出利用四粒子团簇态传送一个未知单粒子态从而实现可控量子隐形传态的方案,发送者对她自己拥有的两个粒子做一次Bell基联合测量,两控制者合作对其两粒子进行Bell基联合测量,接收者在两个控制者的帮助下对其自己的粒子做相应的幺正变换,即可得到要传送的单粒子态,完成可控量子隐形传态.     

基于纠缠交换的量子信息签名方案

该文提出了一种利用纠缠粒子对交换的量子信息签名方案。在该签名方案中,Alice根据消息的编码对自己的纠缠粒子对作一局域操作,在与系统管理员及Bob进行粒子对交换后测量的结果即为消息的签名,Bob根据三方测量结果可以验证签名。该方案具有绝对的安全性,可以应用在量子通信网络中,同时还具有量子身份认证的功能,并且在现有技术条件上完全能够实现。     

基于一类W态密集编码的量子安全直接通信方案

根据三粒子一类W态的特性及密集编码思想,提出了一种新的基于一类W态密集编码的量子安全直接通信方案。方案中除了安全检测的粒子,剩余的所有传输粒子全部对秘密信息进行密集编码,极大的提高了通信效率。同时为了保证方案的安全性,在粒子分发阶段利用W态粒子间的纠缠关联性,对信道进行了两次安全检测;在信息粒子传输阶段用粒子顺序重排和插入诱骗光子相结合的方法来提高对窃听者的检测率,减少信息的泄露量。最后的安全性分析表明,方案在提高通信效率的同时,保证了信息传输的安全性。     

无线网络中基于量子隐形传态的鲁棒安全通信协议

该文在深入研究无线网络802.11i鲁棒安全通信的基础上,提出基于量子隐形传态的无线网络鲁棒安全通信协议,利用量子纠缠对的非定域关联性保证数据链路层的安全。首先,对量子隐形传态理论进行描述,并着重分析临时密钥完整性协议和计数器模式及密码块链消息认证协议的成对密钥、组密钥的层次结构;其次,给出了嵌入量子隐形传态的成对密钥、组密钥的层次结构方案;最后,在理论上给出安全证明。该协议不需要变动用户、接入点、认证服务器等基础网络设备,只需增加产生和处理纠缠对的设备,即可进行量子化的密钥认证工作,网络整体框架变动较小。     

利用cluster态实现任意两粒子纠缠态的概率隐形传态

提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态.在第一个方案中传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定.在第二个方案中,传送的是任意两粒子纠缠态,与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态.使用非最大纠缠cluster态作为量子信道可以节约更多的纠缠资源和经典信息.     

用Cluster态实现任意两粒子态的远程态制备方案

提出一个用Cluster态作为量子信道远态制备两量子态的方案，并计算了此方案成功的概率和消耗的经典信息。一般地，Bob能成功地制备初态的概率是1/4和消耗的经典信息是1/4经典比特。然而，在六种特殊情形下，消耗一些多余经典信息后，成功的概率能达到1/2甚至1。     

An efficient remote user authentication and key agreement protocol for mobile client–server environment from pairings

With the continue evaluation of mobile devices in terms of the capabilities and services, security concerns increase dramatically. To provide secured communication in mobile client–server environment, many user authentication protocols from pairings have been proposed. In 2009, Goriparthi et al. proposed a new user authentication scheme for mobile client–server environment. In 2010, Wu et al. demonstrated that Goriparthi et al.’s protocol fails to provide mutual authentication and key agreement between the client and the server. To improve security, Wu et al. proposed an improved protocol and demonstrated that their protocol is provably secure in random oracle model. Based on Wu et al.’s work, Yoon et al. proposed another scheme to improve performance. However, their scheme just reduces one hash function operation at the both of client side and the server side. In this paper, we present a new user authentication and key agreement protocol using bilinear pairings for mobile client–server environment. Performance analysis shows that our protocol has better performance than Wu et al.’s protocol and Yoon et al.’s protocol. Then our protocol is more suited for mobile client–server environment. Security analysis is also given to demonstrate that our proposed protocol is provably secure against previous attacks.     

只用两个量子态的星型量子密钥网络方案

要建立一个安全的保密通信通道,关键就是密钥管理。传统的密钥管理并不能完全解决安全问题,量子密码技术却可以从根本上解决这个问题。本文从实用的角度提出一个基于无源光学网络环境中建立量子密钥的实用方案,这个方法可以由一个网络控制者在一个星型网络上和多个网络用户分别建立、更新密钥。为节约量子探测设备,和通常用四个量子态的保密通信方案相比,这个方案只用了两个量子态。本文还分析了在网络的各个位置上存在窃听时网络的安全性能。     

利用cluster态实现任意两粒子纠缠态的概率隐形传态 的量子概率隐形传态*

提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态。在第一个方案中我们传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。在第二个方案中,我们要传送的是任意两粒子纠缠态,与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态。与文献[Li D C, Cao Z L. Commun. Theor. Phys., 2007, 47:464]相比,我们使用的是cluster非最大纠缠态作为量子信道,因此我们的方案可以节约更多的纠缠资源和经典信息。     

基于XMPP协议的Android即时通信系统设计

即时通信通过互联网给人们提供了便捷的通信手段,针对手机覆盖区域和效果的不断提升,提出一种在流行的Android手机操作系统上,实现客户端与客户端之间的即时通信的设计方案。设计基于开源的XMPP即时通信协议,采用C/S体系结构,通过GPRS无线网络用TCP协议连接到服务器,以架设开源的Openfire服务器作为即时通讯平台,极大地方便了互联网通信不畅的用户。     

基于五粒子cluster态的受控双向量子隐形传态

提出了一个由三方共享五粒子Cluster态为量子通道进行单粒子双向隐形传送的方案。方案中通信双方Alice和Bob各拥有五粒子Cluster态中的2个粒子以及未知单粒子态的粒子A和B,控制者Cindy拥有Cluster态中1个粒子。Alice和Bob首先分别对手中的粒子A,B以及通道中的1个粒子做bell基测量。并通过经典信道将测量结果告知对方以及控制者Cindy。接着,Cindy对手中的粒子做单粒子投影测量,并通过经典信道告知Alice和Bob测量结果。Alice和Bob根据三方的测量结果分别对手中的另一个粒子做出相应的幺正操作便可得到对方所要传送的量子态,使得单粒子态的受控双向隐形传态的目的得以实现。