一种可验证的量子秘密分享方法技术

本发明专利技术涉及一种可验证的量子秘密分享方法，包括以下步骤：步骤一、Alice计算fv(xj)(v＝1,2,3)作为Bobj的子秘密，并利用安全信道将f1(xj),f2(xj),f3(xj)发送给Bobj；步骤二、参与者P1制备三个相同的量子态，发送给P2，参与者P2执行和P1类似的操作，将量子态发送给参与者P3，其他参与者也执行和P1类似的操作，直到最后一个Pm操作完后将量子态发送给Alice；(4)Alice测量三个量子态，并将测量结果R1,R2,R3发送给m个参与者P1,P2，…，Pm；步骤三、秘密恢复阶段：若m个参与者P1,P2，…，Pm想恢复秘密M1和M2，则他们同时提交他们的三个随机数

A Verifiable Quantum Secret Sharing Method

【技术实现步骤摘要】
一种可验证的量子秘密分享方法
本专利技术涉及信息安全
，具体涉及一种可验证的量子秘密分享方法。
技术介绍
1979年，Shamir和Blakley分别独立地提出了秘密分享的概念。在(t,n)门限秘密分享方案中，秘密分发者(dealer)将秘密拆分为n份，并将每一份子秘密分发给相应的n个代理者(Agent)，使得任何t个代理者可以恢复秘密分发者的秘密，任何少于t个代理者不能获得秘密的任何信息。秘密分享的这种特殊性质有效解决了在不可信任的环境下秘密数据的分布式存储问题，同时在重要信息和秘密数据的传输及合法利用中也起着非常关键的作用。然而，在一些特殊的情况下，秘密分发者为了某种利益也可能进行欺诈，即秘密分发者在分发子秘密时可能会给某些分享者分发无效的份额。同时，一些代理者也可能在秘密恢复时提供假的子秘密进行欺骗。为了解决这些问题，人们提出了可验证秘密分享技术，它可以对子秘密或秘密分发者的秘密进行验证。结合可验证秘密分享和量子密码的无条件安全优势，苗付友等学者提出了一种按序可验证量子秘密分享方案，该方案不仅具有子秘密可以重复使用的优点，而且相较于(n,n)量子秘密分享方案应用更加灵活。然而，该方案存在如下安全问题：第一个参与者可以在不被发现的情况下以1/d的概率通过随机选择测量基直接测量秘密分发者发送的编码态的方法获得秘密分发者的秘密，这不满足秘密分享的安全性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种新的可验证的量子秘密分享方法，为量子秘密分享在实际中的进一步应用提供理论指导和技术支持。本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种可验证的量子秘密分享方法，包括以下步骤：步骤一、子秘密分发阶段令Alice表示秘密分发者，Bob1，Bob2，…，Bobn分别表示n个代理方，具体过程如下：(1)Alice随机选择三个多项式这里，其中为主秘密，GF(d)为阶为奇素数d的有限域；(2)对于每一个代理方Bobj(j＝1,2,...,n)，Alice计算fv(xj)(v＝1,2,3)作为Bobj的子秘密，这里xj为Bobj的公开身份信息，并且xj≠xr除非j＝r；然后，Alice利用安全信道将f1(xj),f2(xj),f3(xj)发送给Bobj；步骤二、秘密分享阶段假定Alice打算将秘密M1和M2分发给m个参与者P1,P2，…，Pm，这里m≥tPi∈{Bob1，Bob2，…，Bobn}，i＝1,2,...,m；(1)参与者P1制备三个相同的量子态v＝1,2,3，对于每个量子态|Φv>，P1对其执行幺正操作这里是相互独立的随机数，且v＝1,2,3，通过操作，P1将量子态|Φv>转换为v＝1,2,3，然后P1将量子态发送给参与者P2；(2)收到量子态后，参与者P2执行和P1类似的操作，即对于每个量子态|Φv>1，P1对其执行幺正操作这里是相互独立的随机数，且v＝1,2,3，通过操作，P2将量子态|Φv>1转换为v＝1,2,3，然后P2将量子态发送给参与者P3；(3)其他参与者Pj(j＝3,4,...,m)也执行和P1类似的操作，直到最后一个参与者Pm操作完后将量子态发送给Alice；(4)收到量子态后，Alice选择检测值N，并且满足M1＝M2Nmodd，接着Alice执行操作到量子态|Φv>m，v＝1,2,3，这里通过该操作，Alice将秘密M1，M2和检测值N编码到量子态上，并记编码后的量子态为最后，Alice选择基测量三个量子态测量结果分别记为R1,R2,R3，并将测量结果R1,R2,R3发送给m个参与者P1,P2，…，Pm；步骤三、秘密恢复阶段若m个参与者P1,P2，…，Pm想恢复秘密M1和M2，则他们同时提交他们的三个随机数j＝1,2,...,m，并计算接着验证是否成立；若此式成立，则每一个参与者认为秘密有效并获得Alice分发的秘密M1和M2；否则，他们认为秘密分享过程受到破环判定秘密无效，并从秘密分享阶段重启协议，直到获得满足(*)式的有益效果本专利技术相较于现有技术中的按序可验证量子秘密分享方案更为安全，能够解决现有方案中第一个参与者可以在不被发现的情况下以1/d的概率通过随机选择测量基直接测量秘密分发者发送的编码态的方法获得秘密分发者的秘密的问题。由于现有方案秘密分发者直接将秘密M1，M2和检测值N分别编码在三个初始量子态v＝1,2,3，编码后虽然这三个量子态演化为新的状态，但是它们所处的基是一样的。而且，由于秘密M1，M2和检测值N满足关系式M1＝NM2modd，这就给第一个参与者实施上述攻击的机会。本专利技术将子秘密分发阶段的t-1次随机多项式由一个改为三个，同时在秘密分享阶段将秘密分发者制备三个量子态改为由第一个参与者制备，最为重要的是秘密分发者的秘密和检测值是编码在所有m个参与者操作后的量子态上。这样，由于三个量子态在经过每一个参与者时，还未含有秘密分发者的秘密，显然无法通过测量获得它们，因此有效地避免了上述攻击。具体实施方式以下结合具体实施方式进一步对本专利技术的技术方案进行阐述。一种可验证的量子秘密分享方法，包括以下步骤：步骤一、子秘密分发阶段令Alice表示秘密分发者，Bob1，Bob2，…，Bobn分别表示n个代理方，具体过程如下：(1)Alice随机选择三个多项式这里，其中为主秘密，GF(d)为阶为奇素数d的有限域；(2)对于每一个代理方Bobj(j＝1,2,...,n)，Alice计算fv(xj)(v＝1,2,3)作为Bobj的子秘密，这里xj为Bobj的公开身份信息，并且xj≠xr除非j＝r；然后，Alice利用安全信道将f1(xj),f2(xj),f3(xj)发送给Bobj；步骤二、秘密分享阶段假定Alice打算将秘密M1和M2分发给m个参与者P1,P2，…，Pm，这里m≥tPi∈{Bob1，Bob2，…，Bobn}，i＝1,2,...,m；(1)参与者P1制备三个相同的量子态v＝1,2,3，对于每个量子态|Φv>，P1对其执行幺正操作这里是相互独立的随机数，且v＝1,2,3，通过操作，P1将量子态|Φv>转换为v＝1,2,3，然后P1将量子态发送给参与者P2；(2)收到量子态后，参与者P2执行和P1类似的操作，即对于每个量子态|Φv>1，P1对其执行幺正操作这里是相互独立的随机数，且v＝1,2,3，通过操作，P2将量子态|Φv>1转换为v＝1,2,3，然后P2将量子态发送给参与者P3；(3)其他参与者Pj(j＝3,4,...,m)也执行和P1类似的操作，直到最后一个参与者Pm操作完后将量子态发送给Alice；(4)收到量子态后，Alice选择检测值N，并且满足M1＝M2Nmodd，接着Alice执行操作到量子态|Φv>m，v＝1,2,3，这里通过该操作，Alice将秘密M1，M2和检测值N编码到量子态上，并记编码后的量子态为最后，Alice选择基测量三个量子态测量结果分别记为R1,R2,R3，并将测量结果R1,R2,R3发送给m个参与者P1,P2，…，Pm；步骤三、秘密恢复阶段若m个参与者P1,P2，…，Pm想恢复秘密M1和M2，则他们同时提交他们的三个随机数j＝1,2,...,m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可验证的量子秘密分享方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、子秘密分发阶段令Alice表示秘密分发者，Bob1，Bob2，…，Bobn分别表示n个代理方，具体过程如下：(1)Alice随机选择三个多项式

【技术特征摘要】
1.一种可验证的量子秘密分享方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、子秘密分发阶段令Alice表示秘密分发者，Bob1，Bob2，…，Bobn分别表示n个代理方，具体过程如下：(1)Alice随机选择三个多项式这里，其中为主秘密，GF(d)为阶为奇素数d的有限域；(2)对于每一个代理方Bobj(j＝1,2,...,n)，Alice计算fv(xj)(v＝1,2,3)作为Bobj的子秘密，这里xj为Bobj的公开身份信息，并且xj≠xr除非j＝r；然后，Alice利用安全信道将f1(xj),f2(xj),f3(xj)发送给Bobj；步骤二、秘密分享阶段假定Alice打算将秘密M1和M2分发给m个参与者P1,P2，…，Pm，这里m≥tPi∈{Bob1，Bob2，…，Bobn}，i＝1,2,...,m；(1)参与者P1制备三个相同的量子态对于每个量子态|Φv>，P1对其执行幺正操作这里是相互独立的随机数，且通过操作，P1将量子态|Φv>转换为然后P1将量子态发送给参与者P2；(2)收到量子态后，参与者P2执行和P1类似的操作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天银，蔡晓秋，张瑞玲，魏春艳，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41