一种基于二能级单光子的多方量子密钥生成方法、计算机设备和存储介质技术

本发明专利技术提供一种基于二能级单光子的多方量子密钥生成方法、计算机设备和存储介质，本发明专利技术中所有参与方制备的单光子处于非正交量子态，且中间操作的酉变换包含4个类型：I，H，iY，HiY，采用了iY与H混合编码的技术，不仅对量子的状态做了改变，还对测量基做了更改，任何参与方以及其他非法入侵者都无法准确测量出量子态的当前状态，所以无法获取每个参与方的任何秘密，而且每个参与方公布n比特序列，并没有泄露自己的私密信息，通过计算可以判断每个光子所在的测量基并测量，得到最终的光子序列对应的经典比特序列，每个参与方通过计算单光子序列对应的初始经典比特序列和最终经典比特序列的异或，成功获取了共享密钥。成功获取了共享密钥。成功获取了共享密钥。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二能级单光子的多方量子密钥生成方法、计算机设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及量子通信
，具体为一种基于二能级单光子的多方量子密钥生成方法、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]量子通信使用物理原理来保证通信信息的无条件安全性，目前有很多国际流行的量子通信协议，包括量子密钥分发和量子安全直接通信等，量子密钥分发使用量子态传输密钥，量子安全直接通信则直接在量子信道中传输机密信息，量子密钥的安全性由量子力学基本原理保证，安全性更高，已逐渐替代传统密钥应用到各个领域中。
[0003]目前在现有的技术中，量子密钥生成技术方案通过量子发送端将量子的量子态随机修改为Z0、Z1，X0、X1、Y0、Y1，6个量子态之一，然后将上述量子发送至量子接收端，量子接收端基于上述量子态的测量结果，生成量子密钥，但是该方法不对量子的状态和测量基进行更改，其他的参与方或者其他非法入侵者容易准确测量出量子的当前状态，造成安全性的问题，因此现有的量子密钥的安全性难以满足一些高保密活动的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二能级单光子的多方量子密钥生成方法，其特征在于：至少三个参与方分别拥有2n比特的私密信息并由私密信息计算得到n比特序列其中N表示第N个参与方，密钥生成方法的步骤包括：S1:选择多个参与方中的任一参与方作为第一个参与方，第一个参与方随机选择长度为2n的经典比特序列并依据该序列制备n量子比特的单光子序列并在在S
A
中插入若干个单光子作为诱骗态，得到新的单光子序列S
A
′
，第一个参与方作为发送方将单光子序列S
A
′
选择发送给其中一个参与方，制备n量子比特的单光子序列的规则为：S2:发送方和作为接收方的参与方之间两两执行窃听检测，并在确认接收方收到S
A
′
后，发送方将S
A
′
中诱骗态的位置和对应的测量基告知接收方，接收方对每个诱骗态进行测量并公布测量结果，发送方根据结果判断通信过程中的窃听行为，并判断窃听行为是否小于预定值，若小于则执行步骤S3，反之重新执行步骤S1；S3:接收方从S
A
′
中删除诱骗态，恢复出序列S
A
，然后根据自己的私密信息对S
A
每个单光子执行酉变换，并按照制备单光子序列的规则获得新的单光子序列S
AB
，执行酉变换的规则为：，执行酉变换的规则为：其中，H是哈达玛达变换:H|0>＝|+>,H|1>＝|
‑
>,H|+>＝|0>,H|
‑
>＝|1>，Y是泡利变换：iY|0>＝
‑
|1>,iY|1>＝|0>,iY|+>＝|
‑
>,iY|
‑
>＝
‑
|+>；接收方在S
AB
中插入若干个单光子作为诱骗态，得到新的单光子序列S
AB
′
，接收方作为新的发送方将S
AB
′
发给作为新的接收方的其他参与方；S4:新的接收方根据自己的私密信息重复步骤S2至S3，直至所有的参与方均参与到密钥生成，最后一个参与方执行酉变换的规则后，按照制备单光子序列的规则获得的新的单光子序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹浩，凌丽，龚黎华，杨梦情，司亚龙，贺冰洋，
申请(专利权)人：安徽科技学院，
类型：发明
国别省市：