一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法技术

一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，包括：S1、秘密分发者制备一个三粒子GHZ态或两个诱骗粒子；S2、秘密分发者与两个中继者和两个代理方交互；S3、重新执行S1和S2，直到总的执行次数达到预设的阈值；S4、秘密分发者根据量子信道状态判断是否生成生密钥，并且若判定信道安全，则产生生密钥，并和两个代理方一起对生密钥进行处理得到最终密钥，否则，放弃本轮，从S1重新开始执行；S5、秘密分发者利用最终密钥对秘密进行加密得到密文，并且将密文发送给其中一个代理方；秘密分发阶段包括如下步骤：S6、两个代理方通过交互确定生密钥，并且采用与S4相同的方式对生密钥进行处理得到最终密钥；S7、两个代理方利用最终密钥对密文进行解密得到秘密。本发明专利技术提供一种三方量子秘密分享方法，量子通信距离长，安全性强。安全性强。安全性强。

【技术实现步骤摘要】
一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法


[0001]本专利技术涉及信息安全
，具体的说是一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法。

技术介绍

[0002]秘密分享不但解决了不可信任环境下秘密数据的分布式存储问题，而且在重要信息的传输及合法利用中也发挥着重要的作用。因此，自从1979年Shamir和Blakley分别独立地提出秘密分享的概念以来，引起了人们的广泛关注，并基于不同的计算复杂性问题给出了许多新颖的秘密分享方法。
[0003]与经典秘密分享的安全性基于数学难题不同，量子秘密分享的安全性基于量子物理学基本原理，具有无条件安全性的优势，因此，量子秘密分享也引起了人们的高度重视。
[0004]但是现有的量子秘密分享方法也存在不足，主要是量子传输距离有限，以及测量设备的不完美性带来的安全问题，限制了其应用范围。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，量子通信距离长，安全性强。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，包括依次进行的秘密分发阶段和秘密恢复阶段；秘密分发阶段包括如下步骤：S1、秘密分发者制备一个三粒子GHZ(Greenberger
‑
Horne
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Zeilinger)态或两个诱骗粒子；S2、当选择制备三粒子GHZ态时，秘密分发者基于三粒子GHZ态与两个中继者和两个代理方进行交互，并且确定一个秘密生成基础：当选择制备两个诱骗粒子时，秘密分发者基于两个诱骗粒子与两个中继者和两个代理方进行交互，并且根据交互过程检测量子信道的状态；S3、重新执行S1和S2，直到总的执行次数达到预设的阈值；S4、秘密分发者根据量子信道状态判断是否生成生密钥，若判定量子信道安全，则根据秘密生成基础产生生密钥，并和两个代理方一起对生密钥进行处理得到最终密钥，否则返回S1；S5、秘密分发者利用最终密钥对秘密进行加密得到密文，并且将密文发送给其中一个代理方；秘密分发阶段包括如下步骤：S6、两个代理方利用最终密钥对密文进行解密得到秘密。
[0007]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：S1中，秘密分发者以概率p制备三粒子GHZ态，三粒子GHZ态表示为其中下标c,
d,e分别表示GHZ态|ψ>
cde
的三个粒子，秘密分发者以概率1
‑
p制备两个诱骗粒子，诱骗粒子随机处于四种量子态|0>,|1>,|+>,|
‑
>之一。
[0008]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：当秘密分发者制备出三粒子GHZ态时，S2的具体方法包括：S211、秘密分发者将d粒子和e粒子分别发送给第一中继者和第二中继者，并且保存c粒子，同时第一代理方和第二代理方各制备一个单粒子，单粒子随机处于四种量子态|0>,|1>,|+>,|
‑
之一，第一代理方将单粒子发送给第一中继者，第二代理方将单粒子发送给第二中继者；S212、第一中继者和第二中继者分别对接收到的两个粒子分别进行贝尔态测量，并且广播测量结果；S213、秘密分发者对储存的c粒子进行测量，得到秘密生成基础。
[0009]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：当秘密分发者制备出两个诱骗粒子时，S2的具体方法包括：S221、秘密分发者将两个诱骗粒子分别发送给第一中继者和第二中继者，并保存c粒子，同时第一代理方和第二代理方各制备一个单粒子，单粒子随机处于四种量子态|0>,|1>,|+>,|
‑
>之一，第一代理方将单粒子发送给第一中继者，第二代理方将单粒子发送给第二中继者；S222、第一中继者和第二中继者分别对接收到的两个粒子进行贝尔态测量，并且广播测量结果；S223、第一代理方和第二代理方分别将单粒子的量子态信息发送给秘密分发者；S224、当秘密分发者收到第一代理方的单粒子所处的量子态信息后，秘密分发者根据自身发送的诱骗粒子、单粒子所处的量子态信息和第一中继者的贝尔态测量结果检测自身和第一中继者之间或第一代理方和第一中继者之间的量子信道是否存在错误；当秘密分发者收到第二代理方的的单粒子所处的量子态信息后，秘密分发者根据自身发送的诱骗粒子、单粒子所处的量子态信息和第二中继者的贝尔态测量结果检测自身和第二中继者之间或第二代理方和第二中继者之间的量子信道是否存在错误。
[0010]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：S4的具体方法包括：S41、秘密分发者根据检测出的量子信道状态计算量子信道的错误概率p
e
，当p
e
超过预设的门限则秘密分发者终止秘密分发阶段并且重新开始，否则执行S42；S42、秘密分发者选择两个代理方发送的单粒子均处于X基，并且基于秘密生成基础生成生密钥K
′
；S43、秘密分发者和两个代理方一起对生密钥K
′
进行纠错和保密放大生成最终密钥K。
[0011]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：S5中，秘密分发者利用最终密钥对秘密进行加密的具体方法为其中S为秘密，为逐位模2加算法。
[0012]作为上述测量设备无关的三方量子秘密分享方法的进一步优化：S6中，两个代理方具体的解密方法为
[0013]有益效果：本专利技术通过在秘密分发者和代理方之间增加中继者使量子传输的距离
增加，有效扩大了方法的适用范围；本专利技术通过检测信道状态判断是否继续秘密分享过程，当信道状态不满足需求时直接终止秘密分享过程，因此当检测过程存在错误时，能够终止秘密分享过程，从而提升安全性，并且实现了与测量设备无关；本专利技术基于三粒子GHZ态和单粒子态进行交互，相应的仅要求单粒子测量和贝尔态测量，当前技术可以实现，并且与测量设备无关，提升了安全性。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的流程图；图2是各粒子在X基下的关联关系示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]请参阅图1和2，一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，包括依次进行的秘密分发阶段和秘密恢复阶段。
[0017]秘密分发阶段包括S1至S5。
[0018]S1、秘密分发者Charlie制备一个三粒子GHZ(Greenberger
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Horne
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Zeilinger)态或两个诱骗粒子。S1中，秘密分发者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，其特征在于：包括依次进行的秘密分发阶段和秘密恢复阶段；秘密分发阶段包括如下步骤：S1、秘密分发者制备一个三粒子GHZ(Greenberger
‑
Horne
‑
Zeilinger)态或两个诱骗粒子；S2、当选择制备三粒子GHZ态时，秘密分发者基于三粒子GHZ态与两个中继者和两个代理方进行交互，并且确定一个秘密生成基础：当选择制备两个诱骗粒子时，秘密分发者基于两个诱骗粒子与两个中继者和两个代理方进行交互，并且根据交互过程检测量子信道的状态；S3、重新执行S1和S2，直到总的执行次数达到预设的阈值；S4、秘密分发者根据量子信道状态判断是否生成生密钥，若判定量子信道安全，则根据秘密生成基础产生生密钥，并和两个代理方一起对生密钥进行处理得到最终密钥，否则返回S1；S5、秘密分发者利用最终密钥对秘密进行加密得到密文，并且将密文发送给其中一个代理方；秘密分发阶段包括如下步骤：S6、两个代理方利用最终密钥对密文进行解密得到秘密。2.如权利要求1所述的一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，其特征在于：S1中，秘密分发者以概率p制备三粒子GHZ态，三粒子GHZ态表示为其中下标c,d,e分别表示GHZ态|ψ>
cde
的三个粒子，秘密分发者以概率1
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p制备两个诱骗粒子，诱骗粒子随机处于四种量子态|0>,|1>,|+>,|
‑
>之一。3.如权利要求2所述的一种测量设备无关的三方量子秘密分享方法，其特征在于：当秘密分发者制备出三粒子GHZ态时，S2的具体方法包括：S211、秘密分发者将d粒子和e粒子分别发送给第一中继者和第二中继者，并且保存c粒子，同时第一代理方和第二代理方各制备一个单粒子，单粒子随机处于四种量子态|0>,|1>,|+>,|
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>之一，第一代理方将单粒子发送给第一中继者，第二代理方将单粒子发送给第二中继者；S212、第一中继者和第二中继者分别对接收到的两个粒子分别进行贝尔态测量，并且广播测量结果；S213...

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