一种SM4算法低T深度的量子实现方法、系统及设备技术方案

技术编号:40417750 阅读:29 留言:0更新日期:2024-02-20 22:35
本发明专利技术公开一种SM4算法低T深度的量子实现方法、系统及设备,涉及现代密码学领域,该方法包括从SM4算法S盒的经典实现中提取出4比特置换;利用4比特置换划分SM4算法S盒的经典实现,得到第一部分、第二部分以及第三部分;分别确定第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现;根据第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现,利用经典与门和量子QAND门之间的联系确定SM4算法S盒T深度为4的实现;根据优化后的S盒进行量子优化实现。本发明专利技术能够达到优化SM4算法量子实现的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及现代密码学领域,特别是涉及一种sm4算法低t深度的量子实现方法、系统及设备。


技术介绍

1、量子技术的飞速发展对现代密码学构成了一定威胁,特别是shor、simon以及grover等量子算法的提出,给密码算法的安全性带来了前所未有的挑战。在量子处理器中,量子比特的状态较快发生退相干,一定程度上减弱了量子计算机相较于传统计算机的优势。而在计算机中实现电路所消耗的时间与该电路的深度有关,这使得优化量子电路的深度受到广泛关注。与经典电路类似,量子电路通过将量子逻辑门作用于量子比特来实现特定功能。在众多量子逻辑门中,clifford+t逻辑门集由于适用于量子纠错而成为目前最常用的量子逻辑门集之一,其中t门的实现代价远大于其它逻辑单元。综上所述,优化基于clifford+t逻辑门集设计的量子电路的t深度成为热点问题。

2、量子计算机充满未知性,未来大规模量子计算机的普及仍有许多问题亟待解决。在这之前研究密码算法的量子实现尤为必要:一方面,在利用量子算法攻击密码算法时,密码算法的量子实现电路是量子算法的核心组件;另一方面,一旦未来在量子计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SM4算法低T深度的量子实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种SM4算法低T深度的量子实现方法,其特征在于,所述从SM4算法S盒的经典实现中提取出4比特置换,具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种SM4算法低T深度的量子实现方法,其特征在于,所述分别确定第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种SM4算法低T深度的量子实现方法,其特征在于,所述根据第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现,利用经典与门和量子QAND门之间的联系确定SM4算法S盒T深度为4的实现,具体包括:...

【技术特征摘要】

1.一种sm4算法低t深度的量子实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种sm4算法低t深度的量子实现方法,其特征在于,所述从sm4算法s盒的经典实现中提取出4比特置换,具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种sm4算法低t深度的量子实现方法,其特征在于,所述分别确定第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种sm4算法低t深度的量子实现方法,其特征在于,所述根据第一部分、第二部分以及第三部分低与门深度的实现,利用经典与门和量子qand门之间的联系确定sm4算法s盒t深度为4的实现,具体包...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晗程丹仪王晓东陈子申叶舒崔思豪
申请(专利权)人:中煤西安地下空间科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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