【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于量子多方计算的通讯加密方法、系统及介质，属于量子通信。
技术介绍
1、边缘计算中的安全性和隐私性已成为传感器网络中信息处理规模不断扩大的主要挑战。对于物联网传感器产生的数据能否得到好的保护一直是大家所关注的问题。随着越来越多的数据保护法规的出台、公众对于跟踪的新认识以及设备爆炸式的增长，简单的设备密码解决方案已不再足够。
2、真正解决问题的有效方式应该在本地路由器和网络中积极构建使用安全代理的新架构，以处理物联网安全和计算。而不是将数字处理的担子都交给数据中心或云平台，又或在资源有限的物联网设备上实际执行。从现在一些已有的方法来看，物联网安全应该在网络层面处理，而不是在设备层面，这样才能达到最好的效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于量子多方计算的通讯加密方法、系统及介质，此方法无需任何多方通信，只需进行简单的局部计算即可实现估计多方计算问题的解的个数。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于量子多方计算的通讯加密方法，包括以下步骤：
4、步骤1：各参与者初始化。
5、步骤2：确定要执行的计算任务，包括输入和输出。针对所选任务选择或设计合适的多方计算协议。
6、步骤3：参与者数据加密，每个参与者将自己的输入数据进行隐私保护处理，以确保其他参与者无法直接访问或推断其输入。
7、步骤
8、步骤5：结果解密，根据各参与者的各自计算结果，用相位估计算法提前预估mpc问题解的个数，再用分布式算法获得最终的计算结果。
9、步骤6：数据清理，清理或销毁临时生成的密钥和数据，以确保计算的隐私和安全。
10、进一步的，步骤1中，各参与者初始化，包括：
11、各参与者生成自己的密钥对，包括公钥和私钥。然后在参与者之间建立安全通信通道，以便在计算过程中传输信息。
12、进一步的，步骤2中，所述多方计算协议包括基于秘密共享的协议或基于零知识证明的协议。
13、进一步的，步骤4中，按照协议规定的步骤进行计算，包括使用密钥交换、加密、解密、秘密共享。
14、进一步的，步骤5中，用相位估计算法提前预估mpc问题解的个数，再用分布式算法获得最终的计算结果，包括：
15、基于普适判别函数的mpc问题解数估计，得到估计的mpc问题解数；
16、基于所述估计的mpc问题解数，执行mpc的量子分布式算法，得到最终的计算结果。
17、进一步的，基于普适判别函数的mpc问题解数估计，得到估计的mpc问题解数，包括：
18、引入了基于复合布尔值函数的mpc模型。假设有k个用户，从用户1到用户k，依次提供函数：
19、
20、第k个用户想计算函数gk(x)，1≤k≤k。函数{gk(x)|1≤k≤k}在应用中可以是任意函数，但只满足它们具有相同的函数定义域和上域。另外，表示函数f(y1，y2，…，yk)作为一个任意k-ary布尔值函数，只满足f(y1，y2，…，yk)∈{0，1}和yk＝gk(x)，1≤k≤k。
21、表示函数gk(x)的定义域为x＝{x|0≤x≤n-1，x∈z}，x的长度为n。为方便起见，设n为满足n＝2n的整数(至于2n＜n＜2n+1，仅当n＝2n+1，x的展开部分对问题的解没有影响)，因此，用n＝logn位信息的长度来描述函数域是可行的。同理，设gk(x)的上域为y＝{y|0≤y≤h-1，y∈z}，存储上域信息的长度为h＝logh比特。所以得到
22、gk(x)：x→y，
23、f(y1，y2，…，yk)：yk→{0，1}，
24、f(g1(x)，g2(x)，…，gk(x))：x→{0，1}
25、研究多方计算任务的目的是通过比较多个用户所掌握的k个任意函数{gk(x)|1≤k≤k}计算的结果，找到方程f(g1(x)，g2(x)，…，gk(x))＝1的解x。为解决此mpc问题而设计的量子分布式算法的总通信复杂度被确定为
26、采用相位估计算法对grover的数据库搜索问题进行迭代，以成功率和m位精度估计grover问题的旋转角度。
27、基于所述估计的mpc问题解数，执行mpc的量子分布式算法，得到最终的计算结果。
28、第二方面，本专利技术提供一种基于量子多方计算的通讯加密系统，包括处理器及存储介质；
29、所述存储介质用于存储指令；
30、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面所述方法的步骤。
31、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。
32、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
33、1、本专利技术提供一种基于相位估计算法的多方计算技术，旨在解决物联网传感器数据处理的安全性问题。现有的算法都存在或多或少的问题。如shor的算法不适用于大多数经典算法，相比之下拥有更广应用范围的grover算法却需要提前知道解的个数。而本专利技术专利提出的分布式相位估计算法则恰好可以弥补这个缺点，此算法无需任何多方通信，只需进行简单的局部计算即可实现估计多方计算问题的解的个数。
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1.一种基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤1中，初始化各参与者，包括：
3.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤2中，所述多方计算协议包括基于秘密共享的协议或基于零知识证明的协议。
4.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤4中，按照协议规定的步骤进行计算，包括使用密钥交换、加密、解密、密钥共享。
5.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤5中，用相位估计算法提前预估MPC问题解的个数，再用分布式算法获得最终的计算结果，包括：
6.根据权利要求5所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，基于普适判别函数的MPC问题解数估计，得到估计的MPC问题解数，包括：
7.一种基于量子多方计算的通讯加密系统，其特征在于，包括处理器及存储介质；
8.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被
...【技术特征摘要】
1.一种基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤1中，初始化各参与者，包括：
3.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤2中，所述多方计算协议包括基于秘密共享的协议或基于零知识证明的协议。
4.根据权利要求1所述的基于量子多方计算的通讯加密方法，其特征在于，步骤4中，按照协议规定的步骤进行计算，包括使用密钥交换、加密、解密、密钥共享。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：余文斌，徐泽宇，谢意帆，姚辉，赵培君，杨浩，向高峰，张成军，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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