两个基于四粒子纠缠态的量子秘密共享方案

本文分别基于四粒子Cluster态和一个非对称的四粒子纠缠态,提出两个量子秘密共享的方案,其中共享的秘密是未知的单粒子态。秘密的发送者需要对手中的粒子进行Bell基测量,协助者需要对手中的粒子进行测量或者实施幺正操作,最后接收者通过对手中的粒子进行相应的幺正变换或者受控非门操作,就可以重构原始秘密。通过分析表明,任何一个代理者在其他两方协助下是可以恢复秘密的,所以我所提出的方案是高效且安全可靠的。     

基于量子行走的量子秘密共享方案

提出一种基于量子行走的量子秘密共享方案。秘密分发者Alice将其秘密信息编码为量子态,将秘密信息分成两个量子比特串。通过量子行走系统,Alice将两条子秘密信息分别隐形传态给参与者Bob以及Charlie,参与者Bob和Charlie通过Pauli操作恢复目标量子态,根据Alice的信息测量手中粒子串。Bob和Charlie通过诚实合作测量结果,可以恢复出Alice的原始秘密信息。该方案中,秘密信息被巧妙地拆分为子秘密信息并编码为单粒子态,通过量子行走系统实现粒子态的隐形传态。安全性分析表明,该方案可以抵抗内部攻击和外部纠缠攻击,对于当前技术是安全可行的。     

可认证的多方量子秘密共享协议

利用Bell态的特性,提出一个可认证多方量子秘密共享协议.在协议中,秘密消息分发者通过局域幺正操作将两比特的经典秘密消息编码到量子载体中,并利用量子纠缠将其分割传输给n个代理人.每个代理人对手中的粒子进行Bell测量,以获得各自的子秘密.在消息重构过程中,当且仅当这n个代理人协作才能恢复出共享的秘密消息.同时,结合经典Hash函数对分发者和代理人的身份进行认证,实现双向认证的功能.最后,对协议的安全性和认证性进行了详细的讨论,表明所提方案在理论上是安全的.此外,本方案的实现只涉及到Bell态的制备和测量,这在现有的技术条件下是可行的.     

利用最大真纠缠六方态共享经典秘密信息

纠缠是一种重要的量子信息资源,Bell态、GHZ态等纠缠态被广泛用于量子秘密共享中。Borras等人发现的最大真六方纠缠态在任意的双方割之间具有最大的纠缠值,已经被证明可用于量子隐形传态,并表现良好的性质。通过分析Borras态的结构,利用广义Schmidt分解工具,构造了一个具体的量子秘密共享协议:事先在Alice和4个代理之间共享一个Borras纠缠态,Alice拥有其中2个qubit,代理们分别拥有它的1个qubit,则Alice可在代理间共享2bit经典信息。     

基于量子秘密共享的盲签名方案

提出了一种基于量子秘密共享的盲签名方案。其中量子秘密共享中用到了Bell纠缠和诱骗光子;盲签名使用的是异或操作和Hash函数。Bell纠缠是纠缠态中最简单的纠缠,而异或操作也是简单易操作;诱骗光子和Hash函数保证了安全性,将这些结合的本方案简单安全易实现,同时还保证了信息的盲性、签名消息的不可否认和不可伪造性。     

一种基于纠缠交换的可验证量子秘密共享协议*

提出了一种新的基于纠缠交换的可验证量子秘密共享协议,秘密分发者与其他参与者进行一对一的信息交互,对某一参与者等概率进入检测模式或信息模式,直至确定信息发送安全后,再与下一参与者进行信息交互。本协议不仅能够避免外部窃听,又可以防止内部欺骗,从而保证共享信息的正确性和安全性,达到可验证的效果。     

基于d维多粒子纠缠态的(t,n)门限量子秘密共享

为了突破Hilbert空间2维度的局限性，解决秘密重建过程中部分参与者缺席的问题，使用[d]维多粒子纠缠态，提出了一个[(t,n)]门限量子秘密共享方案。秘密分发者制备[n]个[d]维2粒子纠缠对，将第2个粒子分别分发给[n]个参与者。当秘密分发者选择自己手中[t]个粒子进行联合投影测量时，纠缠交换使得参与者手中的对应[t]个粒子坍塌成一个[t]粒子纠缠态。这[t]个参与者通过QFT变换和Pauli运算将份额加入[t]粒子纠缠态。最终，共享的秘密由这[t]个参与者一起合作恢复。安全性分析表明，该方案能抵抗截获-测量-重发攻击、纠缠-测量攻击、合谋攻击和伪造攻击。     

任意二粒子纠缠态的受控量子通信

为了解决任意二量子通信问题,首先给出了五粒子和七粒子纠缠态的构造方法,并提供了它们的量子线路图。其次,以该五粒子纠缠态为量子信道,提出一个任意二粒子未知量子态的受控隐形传态协议。该协议在监察者Charlie的控制下,Alice进行四粒子投影测量和经典通信,Bob采用简单酉变换就能以100%的概率成功重构一个任意二粒子纠缠态。最后,利用七粒子纠缠态为量子信道,提出了任意二粒子纠缠态的联合受控远程制备方案。在此方案中,发送者Alice用自己掌握被制备态的部分信息构造测量基,发送者Bob采用前馈测量策略,接收者Diana在监控者Charlie的帮助下,通过简单幺正变换就能确定性地恢复原始态。     

基于非纠缠量子秘密共享的盲签名方案

综合考虑量子制备、量子存储、量子纠缠、量子操作、签名效率等因素,提出一种基于非纠缠量子秘密共享的盲签名方案,被签名的信息既可以是经典信息也可以是量子信息。消息拥有者根据其子秘密对将要签名的消息盲化,签名者根据其子秘密对盲化后的消息进行签名。方案使用非纠缠量子实现秘密共享,验证方只有在其他两方的合作下,才能根据其子秘密实现对签名的验证。研究表明方案满足不可伪造性、不可否认性,在节省资源和提高效率等方面也有显著提高。     

三态纠缠的可控的量子秘密共享协议

提出由3个节点组成的星型量子网络中,基于三态纠缠的可控的量子秘密共享协议。在协议中,3个节点S₁、S₂、S₃共享2N个GHZ-like states,发送编码序列,利用可控制的状态参量α,将测量结果的联合计算共享密钥。理论分析证明,该协议对于外在的窃听者Eve和内在的窃听者都具有很高的安全性。如果存在窃听者,则必然发现,从而保证了共享量子密钥的安全性。     

利用纠缠态实现任意N粒子量子态的秘密共享

针对量子秘密共享的量子态局限于最大纠缠态的问题,提出一种实现任意N位量子态的秘密共享方案。该方案使用纠缠态作为量子信道,首先发送方对粒子进行Bell基测量,然后接收方Bob或Charlie使用单粒子测量,最后参与者根据Alice和单粒子测量得到的结果,选用合适的联合幺正变换对量子态进行相应的变换,这样可以实现任意N粒子量子态的秘密共享。该方案能够抵御外部窃听者和内部不诚实参与者的攻击,安全性分析表明此方案是安全的。     

基于Bell态的量子秘密共享协议

为提高效率,提出了一种直接共享经典信息的量子秘密共享协议。协议利用Pauli矩阵的特殊性质将经典信息编码在Bell态上实现秘密共享,为了检测是否存在窃听者,通过随机插入诱骗光子的方法确保传输的安全。分析表明该协议是安全的,效率可以达到1个Be11态共享2 bit经典信息。     

基于团簇态的量子秘密共享方案

提出了一个基于团簇态的量子秘密共享方案,发送者通过Pauli操作将经典秘密信息编码在团簇态上进行分发,接收者通过联合测量实现秘密共享。协议插入EPR对作为诱骗态以防止窃听,通过安全性分析证明本协议是安全的,可以抵抗截获-测量、截获-重发和纠缠-测量攻击。此外,协议传输一个四粒子团簇态可以共享四个经典比特信息,量子比特效率达到100%。     

基于ECC可公开验证的多方秘密共享方案

通过结合椭圆曲线密码(ECC)和可公开验证秘密共享(PVSS),提出一种新的多方秘密共享方案.该方案不需要参与者之间存在秘密通道,通信在公共信道上进行,且认证过程是非交互的,除了能够有效防止管理者和参与者欺骗以外,还能够忍受管理者攻击,具有更好的安全性、鲁棒性和高效性.     

基于特殊权限的另一门限秘密共享方案

在秘密共享方案中,一般研究（n,t）门限秘密共享方案。具有特殊权限的（m+n,t+1）门限秘密共享方案是（n,t）门限秘密共享方案推广形式的门限秘密共享方案。在差分门限秘密共享方案的基础上构造基于Shamir方案,给出了（m+n,t+1）门限秘密共享的另一方案。     

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。