基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质技术方案

本申请涉及一种基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质。该方法包括：用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key；用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将执行粒子交给用户C；用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过。本发明专利技术节省了身份认证的时间，提高了身份认证的效率和精度。了身份认证的效率和精度。了身份认证的效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质


[0001]本申请涉及身份识别领域，特别是涉及一种基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]现有的身份认证对于大批量的同时认证识别过程中，一般都是基于大数据的人工智能识别，但是，这种批量认证过程中，由于数据采集量大，识别过程复杂，导致了认证的效率较低，而且识别的精度会随着采集的原始数据变化而变低，从而导致的现有的批量身份识别存在精度和效率的问题。
[0003]例如，CN111614638A公开了一种基于大数据平台的人脸识别数据分发系统及其分发方法，包括：至少一个应用设备和数据库服务器，所述数据库服务器包括处理器、用于收集人脸识别数据的数据采集模块、用于添加标签以及加密处理的数据处理模块、用于保存人脸信息档案的数据储存模块、用于应用设备认证管理的身份验证模块、用于连接应用设备和数据库服务器的无线网络模块、用于权限配置的权限模块，所述处理器分别与数据处理模块、数据储存模块、身份验证模块、无线网络模块、权限模块相连接。这种传统的识别方法计算过程慢，而且精度不高。如何提高批量身份识别的技术问题，需要进一步的技术创新。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于量子的批量身份认证方法，该方法包括：用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过。
[0006]进一步的，所述用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；包括：用户A制备的随机单光子序列中含有个单光子，所述序列表示为：表示为：；其中，d为大于1的正整数；
用户A制备一组二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度；用户A使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，加密公式表示为：；其中，；经过量子傅里叶变换后得到的所述序列表示为。
[0007]进一步的，所述用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C，包括：从用户B选择单个用户，对所述序列执行一组操作，操作算符表示为：，其中，，代表模d加操作；基于密钥，即，用户对序列中的粒子执行操作后交由用户B中未操作的用户；用户分别对所述序列执行操作后，由最后一位用户交给用户C。
[0008]进一步的，所述用户C根据和序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据密钥Key和单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过，包括：用户A公布的二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度，用户C选择正确的测量基，测量序列中的粒子；如果，选择对应的测量基为，如果，选择对应的测量基为；用户C根据测量结果，通过计算公布第一身份信息，用户A计算，得到第二身份信息，并与用户C公布的第一身份信息进行结果对比，如果相等，身份验证通过，否则，验证失败，重新进行认证。
[0009]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种基于量子的批量身份认证系统，包括：密钥分发模块，用于用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；粒子准备模块，用于用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；粒子操作模块，用于用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；身份比较模块，用于用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用
户B身份认证通过。
[0010]进一步的，所述粒子准备模块包括序列转换单元，所述序列转换单元用于：用户A制备的随机单光子序列中含有个单光子，所述序列表示为：表示为：；其中，d为大于1的正整数；用户A制备一组二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度；用户A使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，加密公式表示为：；其中，；经过量子傅里叶变换后得到的所述序列表示为。
[0011]进一步的，所述粒子操作模块包括粒子状态执行单元，所述粒子状态执行单元用于：从用户B选择单个用户，对所述序列执行一组操作，操作算符表示为：，其中，，代表模d加操作；基于密钥，即，用户对序列中的粒子执行操作后交由用户B中未操作的用户；用户分别对所述序列执行操作后，由最后一位用户交给用户C。
[0012]进一步的，所述身份比较模块包括身份计算单元，所述身份计算单元用于：用户A公布的二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度，用户C选择正确的测量基，测量序列中的粒子；如果，选择对应的测量基为，如果，选择对应的测量基为；用户C根据测量结果，通过计算公布第一身份信息，用户A计算，得到第二身份信息，并与用户C公布的第一身份信息进行结果对比，如果相等，身份验证通过，否则，验证失败，重新进行认证。
[0013]本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所
述执行粒子交给用户C；用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过。
[0014]本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述方法包括：用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过。2.根据权利要求1所述的基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；包括：用户A制备的随机单光子序列中含有个单光子，所述序列表示为：表示为：；其中，d为大于1的正整数；用户A制备一组二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度；用户A使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，加密公式表示为：；其中，；经过量子傅里叶变换后得到的所述序列表示为。3.根据权利要求1所述的基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C，包括：从用户B选择单个用户，对所述序列执行一组操作，操作算符表示为：，其中，，代表模d加操作；基于密钥，即，用户对序列中的粒子执行操作后交由用户B中未操作的用户；用户分别对所述序列执行操作后，由最后一位用户交给用户C。4.根据权利要求1所述的基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述用户C根据和序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据密钥Key和单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过，包括：用户A公布的二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度，
用户C选择正确的测量基，测量序列中的粒子；如果，选择对应的测量基为，如果，选择对应的测量基为；用户C根据测量结果，通过计算公布第一身份信息，用户A计算，得到第二身份信息，并与用户C公布的第一身份信息进行结果对比，如果相等，身份验证通过，否则，验证失败，重新进行认证。5.一种基于量子的批量身份认证系统，其特征在于，包括：密钥分发模块，用于用户A...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄小平，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：