【技术实现步骤摘要】
一种基于离散相位随机源的双场量子数字签名方法
本专利技术涉及量子保密通信领域，具体涉及一种基于离散相位随机源的双场量子数字签名方法
技术介绍
量子数字签名是一种利用量子物理特性和信息极限理论来保证通信安全的技术。现有的量子数字签名主要分为BB84型和MDI型，安全性和实际性能之间的良好平衡很难实现。例如，当使用BB84型QDS协议时，可以获得较高的签名率，但安全性较差。相比之下，MDI型QDS协议具有更高的安全性，但签名率更差。最重要的是，这两种协议类型都不能超过没有量子中继器的信道容量的基本限制。为了克服现有QKD协议的这个限制，文献1“Lucamarini,M,Yuan,etal.Overcomingtherate-distancelimitofquantumkeydistributionwithoutquantumrepeaters[J].Nature,2018”提出了叫做双场量子密钥分发的协议，实现了优异的性能和实用性。而量子数字签名同样受到此类问题的困扰，安全性和实用性无法得到很大的提升，因此设计可以克服信道容量限...
【技术保护点】
1.一种基于离散相位随机源的双场量子数字签名方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/n步骤1、发送方Alice与接收方Bob生成最终密钥，具体包括步骤11-16，同时，发送方Alice与接收方Charlie采用相同的方式生成最终密钥；/n步骤11、选择测试模式或代码模式，并根据选择的模式生成对应的相干态；选择测试模式概率为(0,0.1]；/n步骤12、发送方Alice和接收方Bob分别将生成的量子态发送给第三方Eve；/n步骤13、假使第三方Eve是诚实的，Eve使用50:50分束器去干涉收到的两个量子态，得到两个输出脉冲，将这两个输出脉冲分别发送给阈值探测器L和R，并公布测...
【技术特征摘要】
1.一种基于离散相位随机源的双场量子数字签名方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1、发送方Alice与接收方Bob生成最终密钥，具体包括步骤11-16，同时，发送方Alice与接收方Charlie采用相同的方式生成最终密钥；
步骤11、选择测试模式或代码模式，并根据选择的模式生成对应的相干态；选择测试模式概率为(0,0.1]；
步骤12、发送方Alice和接收方Bob分别将生成的量子态发送给第三方Eve；
步骤13、假使第三方Eve是诚实的，Eve使用50:50分束器去干涉收到的两个量子态，得到两个输出脉冲，将这两个输出脉冲分别发送给阈值探测器L和R，并公布测量结果；
其中，只有三种结果是所有参与方可以接受的，即只有三种结果会被Eve公布，分别为只探测到L、只探测到R和没有探测到；同时探测到L和R被视为没有探测到。并且，只有前两种结果被认定为成功测量事件；
步骤14、重复执行步骤11-步骤13多次；对于Eve公布成功结果的所有回合，发送方Alice和接收方Bob均公布在这些成功的回合中选择的模式；
对于步骤14中每个公布成功结果的回合中，若Alice和Bob都选择了测试模式，发送方Alice和接收方Bob宣布他们的强度ξa和强度ξb、数字x和数字y。如果x＝y或且当ξa＝ξb时，将所有Alice和Bob都选择测试模式时宣布的信息用于计算增益来估计协议的信息泄露量；在信息泄露量小于设定阈值时，执行步骤15；否则返回步骤11；
步骤15、对于步骤14中每个公布成功结果的回合中，若Alice和Bob都选择了代码模式，发送方Alice和接收方Bob宣布他们的数字x和数字y。如果x＝y或则他们保留ka和kb作为各自的原始密钥，其中，如果以下两个条件至少有一个成立，则Bob翻转他的密钥kb作为自己的原始密钥：(1)(2)Eve公布结果为只探测到R；
对于每个公布成功结果的回合中Alice和Bob都选择了代码模式的回合，发送方Alice和接收方Bob分别将每一回合各自的原始密钥组合在一起得到自己的原始密钥序列；
步骤16、发送方Alice和接收方Bob分别对各自的原始密钥序列进行密钥协商和隐私放大，得到各自的最终密钥；
步骤2、发送方Alice和接收方生成量子签名序列，接收方Bob和Charlie随机选择自己的一半量子态交换；
步骤3、发送方Alice发送信息和签名给接收方Bob，Bob验证通过后...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳林阳，张明慧，吴佳遥，谢佳辉，贺晨，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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