使用Bell态的量子多方秘密共享协议

提出一个n方量子秘密共享协议。该协议使用Bell态粒子,通过参与者陆续进行Pauli操作和H操作完成秘密的共享。在通信方面,该协议利用量子信道完成秘密的直接共享,而经典信道则负责完成安全检验,确保共享过程的安全。在安全性方面,该协议可以抵抗中间人攻击以及内部不诚实参与者攻击。     

基于ARP欺骗的中间人攻击的检测与防范

基于ARP欺骗的中间人攻击严重威胁着网络的安全。在分析了基于ARP欺骗的中间人攻击原理和现有解决方法后,提出一种使用动态绑定策略防范中间人攻击的方法,该方法对防范基于ARP欺骗的中间人攻击效果好。     

一种对中间人攻击的防范策略的研究

本文针对目前出现的对PKI的中间人攻击，分析了PKI中的两种安全隐患：如果客户端不能提供身份认证或者不能获得服务器证书的有效性检验，攻击者利用中间人攻击方法就 可以完全偷听会话内容。文章还讨论了防范中间人攻击的策略，运用这种防范策略可以达到有效地防止中间人攻击的目的；最后对防范策略作了安全性分析。     

一种新型基于Binary-LWE的认证密钥交换协议

为了设计一种基于格困难问题的强安全认证密钥交换协议,分析了DXL12和DXL14方案中缺少认证功能导致容易遭受中间人攻击等缺陷,提出一种基于Binary-LWE的认证密钥交换协议。该协议具有两轮消息交互,不依赖于数字签名提供隐式密钥认证,并采用2012年Micciancio和Peikert在欧密会上提出的陷门函数来提供双方认证功能。在随机语言机模型下将安全性直接建立在Binary-LWE问题的困难性假设上,具有前向安全性、抗中间人攻击、抗冒充攻击等安全属性。由于该方案的安全性是基于格上困难问题,所以可以抵抗量子攻击。     

基于极化单光子的高效安全量子秘密共享方案

为进一步提高量子秘密共享协议的效率和安全性,结合量子Grove搜索算法提出一种基于极化单光子的量子秘密共享协议.效率分析结果表明,该方案可以将全部量子态用于密钥共享,理论效率为100%.在方案的安全性证明中,借助量子Grove算子和量子纠缠特性得出方案能够有效抵抗中间人攻击,同时该方案利用辅助量子态进行监视,能够以高概率检测特洛伊木马攻击.通过对Grove算子进行高维推广,证明了方案推广到(n,n)的可行性和实用性.     

基于半量子秘密比较的量子拍卖协议

针对量子密封拍卖协议中报价隐私保护不足、第三方不可信、对参与双方量子能力要求较高等情况，提出了一种将高能级单粒子作为信息载体的基于半量子秘密比较的量子密封投标拍卖协议。协议过程无需第三方参与，且采用半量子方式，仅要求拍卖方为强量子能力方，投标方仅需拥有反射粒子及制备单粒子的能力。协议利用半量子秘密比较，实现对投标方报价的隐私保护，拍卖方仅能获得报价之间的大小关系，而无法获取具体报价。文中通过理论分析证明了所提协议具有较高的安全性，能够抵御测量-重发攻击、截获-重发攻击、纠缠攻击、共谋攻击等多种攻击，且协议通信效率较稳定，不受投标人数的影响。     

量子计算机对现代密码学的冲击与应对策略

本文深入研究量子计算机对现代密码学的威胁,特别关注量子密钥分发作为应对策略的原理与应用,分析量子计算机的潜在影响,以及量子密钥分发在保护通信链路和加密通信内容方面的实际应用。通过量子通信通道,该方案有效抵御了格罗弗（Grover）算法和中间人攻击,相对于传统方法表现出独特的安全优势。量子密钥分发为未来量子通信奠定了可靠的安全基础。     

信息安全中的中间人攻击 半路杀出的“强盗”

“中间人”的概念在实际生活中并不少见,在信息安全领域,“中间人攻击”是怎么一回事?在什么情况下会出现中间人攻击?典型的中间人攻击手段有哪些?它们和普通的网络攻击有什么异同?如何防范中间人攻击?     

特洛依木马攻击下的量子密码安全性

研究了特洛伊木马对量子密码算法的攻击.首先分析了以EPR纠缠量子比特为密钥的量子密码算法在特洛伊木马攻击下的脆弱性.在此基础上,基于非正交纠缠量子比特提出了一个改进方案.该方案能有效地防止特洛伊木马的攻击.     

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。     

高效的安全多方半量子求和协议

安全多方半量子求和(SMSQS)是指多个互不信任且资源受限的参与方,借助量子第三方(TP)的帮助联合计算出他们私有秘密之和,其求和结果可以根据实际应用场景来设计是否公开,但是协议需确保参与者输入的隐私性和计算结果的正确性.本文提出一种第三方TP只需制备单量子比特就可对多个资源受限的参与方进行秘密求和的协议.协议中参与方无论执行直接返回操作或者执行测量返回操作,协议都可以对参与方的秘密进行求和计算,从而提高协议中量子比特的使用效率.其次基于一种d维的量子叠加态给出将参与方秘密数值的维度扩展到高维的SMSQS协议,并通过数学证明和具体实例验证其协议的正确性.通过对所提出的协议进行安全性分析可知它们能够防范拦击重发攻击、测量重发攻击、双CNOT门攻击和TP攻击等典型的攻击行为.     

身份认证的密钥交换算法

密钥交换是通信双方建立会话密钥的过程，Diffie—Hellman协议是一种有代表性的算法，但是这种算法不能够抵抗中间人攻击。为了抵抗中间人攻击，陆续出现了几种具有身份认证功能的算法，但是这些算法运算比较复杂。Seo等提出了一种简单的算法（SAKA），可以抵抗中间人攻击，并且运算简单。但是SAKA以及其的增强算法均有缺陷，该文提出了一种改进算法，在具有原有协议优点的同时可以避免这些缺陷。     

基于自对偶量子低密度校验码的量子对话协议

在量子信道中,粒子在传输过程中通常会受到噪声的影响,提出基于自对偶量子低密度校验码的量子对话协议来抵抗噪声攻击,使用B构造法和U构造法相结合的方法来构造自对偶量子低密度奇偶校验矩阵。所提量子对话协议能够抵抗常见的外部攻击,且不存在信息泄露,提高了编码和译码的效率。从纠错的角度研究所提量子对话协议的安全性,安全分析表明,该协议具有足够的安全性,能够有效抵御常见的恶意攻击。     

量子密码学的研究进展

量子密码术是一种新的重要加密方法，它利用单光子的量子性质，借助量子密钥分配协议可实现数据传输的可证性安全．量子密码具有无条件安全的特性(即不存在受拥有足够时间和计算机能力的窃听者攻击的危险)，而在实际通信发生之前，不需要交换私钥．本文综述了量子密码学的研究进展，其中包括了量子密码学的物理基础、量子密钥分配、保密增强、量子密钥的实用性以及目前技术限制所存在的缺陷．     

基于数据包的中间人攻击分析

本文根据ARP欺骗、DNS欺骗和SSL中间人攻击原理及特点,利用嗅探工具捕获此类攻击的数据包,并分析此类数据包的特点,最后提出防范中间人攻击解决方案.     

“乒乓”量子通信协议的不安全性

"乒乓"量子通信协议的量子直接通信已引起了许多学者们的关注,然而,由于双向量子信道的对称性,该协议存在安全性缺陷.基于量子纠错码(QECC)编码原理和构造技术提出了一种新的攻击策略.基于该攻击策略分别对纠缠态和非正交态的"乒乓"协议进行了论证,并从信息论角度对Eve可以获得的信息量和可能被检测到的概率进行了分析.分析结果表明,以前提出的"乒乓"量子通信协议都是不安全的,即攻击者可以在不被检测到的情况下获得传输的信息.     

基于hash函数的一次群签名模型

针对基于大整数的素数分解和离散对数问题的传统数字签名不能抵抗量子时代量子计算的攻击问题,提出一种基于hash函数的一次群签名模型。该模型基于hash函数的单向性,由hash运算完成密钥生成、签名和验证,获得了更高的效率,并且可有效抵抗量子时代量子计算的攻击。通过实验,对签名模型进行验证,效率比ECC(密钥长度为224)高21倍,可达RSA-2048的102倍。     

免疫集体噪声的量子密钥协商协议

针对目前免疫集体噪声的量子密钥协商协议的量子比特效率偏低问题,基于逻辑Bell态提出了两个新的量子密钥协商协议,它们分别免疫集体退相位噪声和集体旋转噪声。两个协议利用幺正变换和延迟测量技术,确保了协议双方能公平地建立一个共享密钥。安全性分析证明了这两个协议能抵抗参与者攻击和相关外部攻击。与已有免疫集体噪声的量子密钥协商协议比较,发现新协议有较高的量子比特效率。     

基于Cluster态的可验证多方量子密钥协商方案

基于四量子比特Cluster态,提出一种可验证多方量子密钥协商方案.方案允许每次由两个参与者利用自己的子密钥分别在每个四量子比特Cluster态的两个粒子上执行X运算,并对转换后的Cluster态执行延迟测量,这保证了每个参与者对协商密钥的贡献相等.提出的方案使用相互无偏基粒子作为诱饵粒子,并且利用对称二元多项式的一对函数值对这些诱饵粒子执行酉运算,不仅可以进行窃听检验,而且还能进行参与者之间的身份验证.本方案适用于任意大于2的参与者人数.安全性分析表明,提出的方案能够抵抗外部攻击及参与者攻击.与现有的多方密钥协商方案相比,该方案不仅在诱饵粒子的使用上有优势,同时具有较高的量子比特效率.     

后量子密码算法的侧信道攻击与防御综述

为解决量子计算对公钥密码安全的威胁,后量子密码成为密码领域的前沿焦点研究问题.后量子密码通过数学理论保证了算法安全性,但在具体实现和应用中易受侧信道攻击,这严重威胁到后量子密码的安全性.本文基于美国NIST第二轮候选算法和中国CACR公钥密码竞赛第二轮的候选算法,针对基于格、基于编码、基于哈希、基于多变量等多种后量子密码算法进行分类调研,分析其抗侧信道攻击的安全性现状和现有防护策略.为了深入分析后量子密码的侧信道攻击方法,按照算法核心算子和攻击类型进行分类,总结了针对各类后量子密码常用的攻击手段、攻击点及攻击评价指标.进一步,根据攻击类型和攻击点,梳理了现有防护策略及相应的开销代价.最后我们在总结部分,根据攻击方法、防护手段和防护代价提出了一些安全建议,并且还分析了未来潜在的侧信道攻击手段与防御方案.