基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法技术

本发明专利技术提出一种基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法，其中第三方是半忠诚的，被允许按照自己的意愿错误行事但不能与其他任何人共谋。本发明专利技术的方法采用两粒子纯纠缠态作为量子资源，需要单粒子测量但不需要酉操作或量子纠缠交换。本发明专利技术的方法对于外在攻击和参与者攻击都是安全的。

Two-party quantum privacy comparison method based on two-particle entangled states

【技术实现步骤摘要】
基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法
本专利技术涉及量子密码学领域。本专利技术设计一种基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法，实现两个用户秘密整数的相等性比较。
技术介绍
在1984年，Bennett和Brassard[1]提出第一个量子密钥分配(Quantumkeydistribution，QKD)方法，这意味着量子密码的诞生。直到现在，量子密码的不同分支已经被提出来，如QKD[1]、量子秘密共享(Quantumsecretsharing，QSS)[2-4]、量子安全直接通信(Quantumsecuredirectcommunication，QSDC)[5]等。在2009年，Yang和Wen[6]提出第一个量子隐私比较(Quantumprivatecomparison，QPC)方法。QPC致力于在保证它们真正内容隐私性的前提下判断两个用户的隐秘输入是否相等。直到现在，通过利用不同最大纠缠态作为量子资源，许多QPC方法已经被设计出来，如文献[6-15]的方法。然而，目前仍然很少有利用纯纠缠态作为量子资源的QPC方法。Lo[16]首次指出，QPC总需要一个第三方(Thirdparty，TP)。最合理的TP的定义是由Yang等[10]提出来，即TP被允许按照自己的意愿错误行事但不能与其他任何人共谋。基于以上分析，本专利技术利用两粒子纯纠缠态作为量子资源提出一个新颖的QPC方法。本专利技术的方法采用Yang等对半忠诚TP的定义[10]。参考文献[1]Bennett,C.H.,Brassard,G.:Quantumcryptography:Public-keydistributionandcointossing.Proc.IEEEInt.Conf.Computers,SystemsandSignalProcessing,1984,175-179[2]Hillery,M.,Buzek,V.,Berthiaume,A.:Quantumsecretsharing.PhysRevA,1999,59:1829-1834[3]Zhou,P.,Li,X.H.,Liang,Y.J.,Deng,F.G.,Zhou,H.Y.:Multipartyquantumsecretsharingwithpureentangledstatesanddecoyphotons.PhysicaA,2007,381:164-169[4]Chen,J.H.,Lee,K.C.,Hwang,T.:TheenhancementofZhouetal.’squantumsecretsharingprotocol.IntJModPhyC,1999,20(10):1531-1535[5]Long,G.L.,Liu,X.S.:Theoreticallyefficienthigh-capacityquantum-key-distributionscheme.PhysRevA,2002,65:032302[6]Yang,Y.G.,Wen,Q.Y.:Anefficienttwo-partyquantumprivatecomparisonprotocolwithdecoyphotonsandtwo-photonentanglement.JPhysA:MathTheor,2009,42:055305[7]Liu,W.,Wang,Y.B.,Cui,W.:QuantumprivatecomparisonprotocolbasedonBellentangledstates.CommunTheorPhys,2012,57:583-588[8]Tseng,H.Y.,Lin,J.,Hwang,T.:NewquantumprivatecomparisonprotocolusingEPRpairs.QuantumInfProcess,2012,11:373-384[9]Wang,C.,Xu,G.,Yang,Y.X.:CryptanalysisandimprovementsforthequantumprivatecomparisonprotocolusingEPRpairs.IntJQuantumInf,2013,11:1350039[10]Yang,Y.G.,Xia,J.,Jia,X.,Zhang,H.:Commentonquantumprivatecomparisonprotocolswithasemi-honestthirdparty.QuantumInfProcess,2013,12:877-885[11]Zhang,W.W.,Zhang,K.J.:Cryptanalysisandimprovementofthequantumprivatecomparisonprotocolwithsemi-honestthirdparty.QuantumInfProcess,2013,12:1981-1990[12]Ye,T.Y.,Ye,C.Q.:Measure-resendsemi-quantumprivatecomparisonwithoutentanglement.IntJTheorPhys,2018,57(12):3819-3834[13]Zhou,M.K.:Robustmulti-partyquantumprivatecomparisonprotocolsagainstthecollectivenoisebasedonthree-qubitentangledstates.IntJTheorPhys,2018,57(10):2931-2937[14]Pan,H.M.:Intercept-resend-measureattacktowardsquantumprivatecomparisonprotocolusinggenuinefour-particleentangledstatesanditsimprovement.IntJTheorPhys,2018,57(7):2034-2040[15]Ye,C.Q.,Ye,T.Y.:Multi-partyquantumprivatecomparisonofsizerelationwithd-levelsingle-particlestates.QuantumInfProcess,2018,17(10):252[16]Lo,H.K.:Insecurityofquantumsecurecomputations.PhysRevA,1997,56(2):1154-1162[17]Li,C.Y.,Zhou,H.Y.,Wang,Y.,Deng,F.G.:SecurequantumkeydistributionnetworkwithBellstatesandlocalunitaryoperations.ChinPhysLett,2005,22(5):1049[18]Chen,Y.,Man,Z.X.,Xia,Y.J.:Quantumbidirectionalsecuredirectcommunicationviaentanglementswapping.ChinPhysLett,2007,24(1):19[19]Ye,T.Y.,Jiang,L.Z.:Impro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法，在保证它们真正内容隐私性的前提下判断两个用户的隐秘输入是否相等；采用两粒子纯纠缠态作为量子资源；需要单粒子测量但不需要酉操作或量子纠缠交换；对于外在攻击和参与者攻击都是安全的；共包括以下六个过程：S1)Alice和Bob事先通过BB84 QKD方法在她们之间确立一个长度为N的二进制密钥序列KAB；S2)Alice将她的秘密整数X的二进制表示分成N组

【技术特征摘要】
1.一种基于两粒子纯纠缠态的两方量子隐私比较方法，在保证它们真正内容隐私性的前提下判断两个用户的隐秘输入是否相等；采用两粒子纯纠缠态作为量子资源；需要单粒子测量但不需要酉操作或量子纠缠交换；对于外在攻击和参与者攻击都是安全的；共包括以下六个过程：S1)Alice和Bob事先通过BB84QKD方法在她们之间确立一个长度为N的二进制密钥序列KAB；S2)Alice将她的秘密整数X的二进制表示分成N组其中每组包括一个二进制比特；类似地，Bob将他的秘密整数Y的二进制表示分成N组其中每组也包括一个二进制比特；S3)第三方TP制备N个两粒子纯纠缠态，其中每个随机处于四个量子态|φ>BC、|φ'>BC、|ψ>BC和|ψ'>BC之一；然后，她将这些两粒子纯纠缠态安排成一个序列P，即其中上标1,2,...,N表示这些两粒子纯纠缠态在序列中的顺序；TP将序列P的每个两粒子纯纠缠态的粒子A挑出以形成一个有序的粒子序列PA，即TP将序列P的每个两粒子纯纠缠态的粒子B挑出以形成一个有序的粒子序列PB，即TP制备两组诱骗光子随机处于四个量子态{|0>，|1>，|+>，|-〉}之一，并将它们分别随机插入PA和PB以形成两个新序列PA'和PB'；最后，TP分别将PA'和PB'发送给Alice和Bob；S4)在收到PA'(PB...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘洪明，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33