[發(fā)明專(zhuān)利]單代理量子比特承諾協(xié)議

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611093625.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106788990B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙楠;張林曦;王曉陽(yáng);朱暢華;權(quán)東曉;李堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/08
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/08
• 代理公司: 61205 陜西電子工業(yè)專(zhuān)利中心
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種單代理量子比特承諾協(xié)議平臺(tái)，包括用戶(hù)Alice和承諾方Bob，在雙方之間存在獨(dú)立通信，通信的信息量為2N比特，還存在代理通信，其特征在于，用戶(hù)隨機(jī)地在正交基B_z下制備量子態(tài)|0>,|1>和在斜基B_x下制備量子態(tài)|+>,|->，形成2N比特脈沖信息，然后將2N比特脈沖信息發(fā)送給承諾方；承諾方接收到2N比特脈沖信息后,隨機(jī)選擇正交基B_z或斜基B_x進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果，在測(cè)量結(jié)果中凡采用正交基B_z測(cè)量表示承諾方向用戶(hù)承諾了比特0，采用斜基B_x測(cè)量表示承諾方向用戶(hù)A承諾了比特1；承諾方選定了或0或1承諾比特，即位置信息，按照選定承諾比特發(fā)送給用戶(hù)，與此同時(shí)，承諾方還發(fā)送測(cè)量結(jié)果給代理Brain簡(jiǎn)稱(chēng)為B1；在揭示階段，代理揭示從承諾方處接收到的測(cè)量結(jié)果給用戶(hù)；根據(jù)接收到位置信息，用戶(hù)用正交基B_z或斜基B_x來(lái)審查自己發(fā)送的2N比特脈沖信息，將審查結(jié)果與從代理處獲得的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)錯(cuò)誤概率，決定是否接受做出的承諾；只需要一個(gè)信任代理就能完成比特承諾，避免了代理間的相互通信，以及有代理間的通信距離對(duì)承諾時(shí)間所造成的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單代理量子比特承諾協(xié)議平臺(tái)，其特征在于，代理與承諾方之間是通過(guò)具有量子密鑰加密設(shè)備的經(jīng)典信道進(jìn)行通信。

3.一種單代理量子比特承諾協(xié)議方法，在權(quán)利要求1至2所述的任一單代理量子比特承諾協(xié)議平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括有準(zhǔn)備階段，承諾階段，揭示階段和判斷階段，具體步驟如下：

(1)準(zhǔn)備階段：

1a)用戶(hù)隨機(jī)地在正交基B_z下制備量子態(tài)|0>,|1>和在斜基B_x下制備量子態(tài)|+>,|->，形成2N比特脈沖信息；

1b)用戶(hù)將2N比特脈沖信息發(fā)送給承諾方；

(2)承諾階段：

2a)承諾方接收到2N比特脈沖信息后，隨機(jī)地選擇正交基B_z或斜基B_x對(duì)2N比特脈沖信息進(jìn)行測(cè)量，使用正交基B_z測(cè)量獲得的測(cè)量結(jié)果m₀記為S_B,0，表示承諾方向用戶(hù)認(rèn)可了承諾比特0，使用斜基B_x測(cè)量獲得的測(cè)量結(jié)果m₁記為S_B,1，表示承諾方向用戶(hù)認(rèn)可了承諾比特1；

2b)承諾方認(rèn)可承諾比特c∈{0,1}，即位置信息，通過(guò)經(jīng)典信道發(fā)送給用戶(hù)，正交基位置信息P_Z相對(duì)應(yīng)位承諾比特0，斜基位置信息P_X相對(duì)應(yīng)位承諾比特1；

2c)承諾方通過(guò)經(jīng)典信道，使用量子密鑰分發(fā)加密發(fā)送測(cè)量結(jié)果S_B,c給代理；

2d)用戶(hù)接收到正交基位置信息P_Z或斜交基位置信息P_X后，用戶(hù)用正交基B_z或斜基B_x審查2N比特脈沖信息，獲得審查結(jié)果S_A,0或S_A,1；

(3)揭示階段：

3a)代理發(fā)送從承諾方處接收到的測(cè)量結(jié)果S′_B,c給用戶(hù)；

3b)代理發(fā)送接收到的測(cè)量結(jié)果S′_B,c給承諾方，承諾方計(jì)算得到量子比特錯(cuò)誤概率δ；

3c)用戶(hù)根據(jù)接收到位置信息P_Z或P_X，用戶(hù)用正交基B_z或斜基B_x來(lái)審查2N比特脈沖信息，將審查結(jié)果與從代理處獲得的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，即用S′_B,c與S_A,0和S_A,1相對(duì)比，獲得正交基錯(cuò)誤概率q₀和斜基錯(cuò)誤概率q₁；

(4)判斷階段：

當(dāng)錯(cuò)誤概率滿(mǎn)足約束條件時(shí)，用戶(hù)和承諾方之間可以進(jìn)行安全通行，當(dāng)錯(cuò)誤概率不滿(mǎn)足約束條件時(shí)，用戶(hù)和承諾方之間不能進(jìn)行安全通行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單代理量子比特承諾協(xié)議方法，其特征在于，其中判斷階段中所述的約束條件具體是：

4a)如果錯(cuò)誤概率q₀和q₁滿(mǎn)足q₀＞δ和則承諾比特c＝0，即承諾方是使用正交基B_z測(cè)量的，承諾方是可信的，可以進(jìn)行安全通信；

4b)如果錯(cuò)誤概率q₀和q₁滿(mǎn)足q₁＞δ和則承諾比特c＝1，即承諾方是使用斜基B_x測(cè)量的，承諾方是可信的，可以進(jìn)行安全通信；

4c)如果錯(cuò)誤概率q₀和q₁不滿(mǎn)足q₀＞δ和和q₁＞δ和則承諾方是不可信的，中止與承諾方之間的相互通信。