基于量子理论的多方秘密共享方案的构建

量子的独特性质使它在秘密共享方面有着很大的应用前景,但在现实情况下秘密代理者的数目会根据实际情况的不同而发生变化。本文利用五粒子或六粒子的纠缠量子态构造了五和六秘密代理者数目下的量子多方秘密共享方案,在此基础上将其拓展并构建了在n个秘密代理者情况下的秘密共享方案。这使得秘密共享者在秘密代理者数目发生变化时能够选取合适的量子秘密共享方案。此外,在每种秘密代理者数目情形下都使用基于量子纠缠的量子隐形传态的方式实现秘密共享,进一步增加了方案的可选择性。最后,对提出的量子多方秘密共享方案的安全性进行了分析。     

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。     

无纠缠量子秘密共享中酉操作的选择

文中针对不使用纠缠态的量子秘密共享方案,提出了一种Bell态替换攻击策略,并定量分析了当量子秘密共享方案采用常见的几种酉操作组合时,这种攻击的最小失败概率,从而得到酉操作的选择和Bell态替换攻击效果之间的若干关系.对于量子秘密共享方案的设计和实施中,如何选择酉操作以保证通信安全的问题,文中的工作具有重要的指导作用.     

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%。     

基于单光子的多方半量子秘密共享方案

基于半量子理论,提出一种易于实现的基于单光子的多方半量子秘密共享方案,降低了量子秘密共享网络的构建成本,完成了多方秘密共享。以单光子作为初始资源,减少了对纠缠粒子的依赖,且并不要求各方具备完备的量子能力,仅需秘密分发者Alice拥有完备量子能力,参与者Bob_i拥有受限的量子能力。通过基于半量子理论的秘密共享网络完成了秘密分发者与多个参与者之间的秘密共享。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。     

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Char-lie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Cha...     

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。     

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.     

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。     

一个新的多拍卖物的无收据密封式拍卖协议

通过对黄征等人的拍卖方案(文献[1])的分析,发现其方案中用于检验竞拍者标价的随机数的产生过程存在着安全隐患,这将导致竞拍者标价的提前泄露。针对这类情况,提出了相应的改进方案,解决了标价泄露的问题,并且分析和证明了该改进方案的安全性。     

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。     

基于安全多方计算的数字作品所有权证明

数字作品的所有权证明允许在不泄漏任何秘密信息和防止所有者欺骗的前提下,对版权声明进行验证.提出一种基于Proactive可验证秘密共享和安全多方计算的数字作品所有权证明方案.在该方案中,可验证秘密共享,保证了所有权秘密的正确性,并防止对协议参与者的欺骗.通过Proactive安全提供自动恢复功能来保证协议生存周期内秘密的完整性和安全性.使用安全多方计算和同态承诺的零知识证明,实现了所有权验证.在不假设可信方存在的前提下,所提出方案能够在没有太多成员合谋的情况下,完成有效计算并发现不忠实成员.     

Products for Media Backup and Recovery

ABSTRACT

In Secure Multiparty Computation (SMC), multiple parties perform joint computation over their private data inputs preserving the privacy of their individual inputs. This type of computation needs to provide correct result while keeping the individual input a secret. In today's scenario of tremendous growth of the Internet and large volumes of online transactions, the concept of data privacy and SMC has become a matter of great concern. People frequently need to perform joint computations for the sake of their mutual benefits, but they are also worried about confidentiality of their private data. This situation arises due to lack of trust among computing parties. For example, two banks may want to find some details of a customer but each of the banks may want to keep their sensitive database a secret or they may not want to disclose the customer's identity. The subject of SMC has evolved from earlier solutions of combinational logic circuits to the recent proposals of anonymity-enabled computation. In this paper, we put together the significant research that has been carried out. We propose new possibilities of problem discovery and its analysis. We put critical issues and challenges and the level of adaptation achieved before the researchers. We also provide some research proposals based on the literature survey.     

可验证第三方的量子秘密信息平等互换协议

为了实现通信双方的信息交换,提出一种可验证第三方的量子秘密信息平等互换协议。该协议中,由第三方制备GHZ态,将其中的两个粒子分别发送给通信的双方。通信双方分别对收到的粒子进行泡利操作,然后发送给第三方;第三方对新的GHZ态进行测量并公布测量结果,通信双方根据公布的测量结果能够推测出对方的秘密信息。通过分析可知,该协议能够实现通信双方秘密信息的平等互换,可以对第三方的身份进行认证,第三方负责进行粒子的分发和测量,但不能获得秘密信息。该协议能够检测窃听,同时能够抵御截获重发攻击、中间人攻击和参与者攻击。     

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Smolin states量子网络安全线路评估

提出在由4个节点组成的量子网络中,基于Smolin state的量子网络安全线路评估传输协议。在量子网络中,有一个主节点、三个从节点,共享Smolin state态,随机的发送编码序列,利用测量结果的联合计算,来保证协议的安全性。理论分析证明,该协议对于三个窃听者、两个窃听者、一个窃听者都具有很高的安全性。如果存在窃听者存在,必然发现,从而保证了量子网络线路的安全性。