[發(fā)明專利]基于五粒子Brown態(tài)的量子分組多用戶秘密比較方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611240948.X
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106789021B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜敏;蔡濤;孫兵;黃旭
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種基于五粒子Brown態(tài)的量子分組兩用戶秘密信息比較方法，并且不會將秘密信息泄露給進行比較的第三方，A組為Alice₁和Alice₂，Alice₁的秘密信息記為Alice₂的秘密信息記為B組用戶為Bob₁和Bob₂,他們的秘密信息分別為和其中即分別是Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂的秘密信息由{0,1}序列，分別是各個序列中每位信息，

其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：第三方TP制備n+q個作為量子信源，具體形式如下：

其中它們都是兩粒子系統(tǒng)的最大糾纏態(tài)，同時構(gòu)成了四維Hilbert空間中的一組完備正交基，故又稱為Bell基；

對每個Brown態(tài)中的A₁和B₂粒子執(zhí)行CNOT操作，CNOT操作擁有兩個輸入量子比特，分別是控制量子比特和目標量子比特，當控制量子比特為|0時，目標比特不變；當控制量子比特為|1時，則目標比特狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，其對應(yīng)的矩陣形式為：

執(zhí)行CNOT操作中，A₁粒子為控制粒子，B₂粒子為目標粒子，操作后的形式如下：

然后對其中的A₂，B₂粒子隨機的進行I或X操作，具體形式如下：

并將操作結(jié)果記為若對A₂(B₂)粒子的操作為I操作，則

若對A₂(B₂)粒子的操作為X操作，則最后將這n+q個Brown態(tài)按照相同的粒子序號劃分成五個有序的量子序列：

其中n，q均為大于1的正整數(shù)；

步驟2：TP再次制備四組誘騙光子序列，隨機選取于{|0,|1,|+,|-}，每組含有m個誘騙光子；并將4組誘騙光子序列隨機對應(yīng)地插入到4個序列中，將得到的4個新的序列分別發(fā)送給Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂；

步驟3：在確定每個合法參與方都收到量子序列后，TP分別告知Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂插入的誘騙光子的位置和所對應(yīng)的測量基，每個合法參與方開始對自己序列進行檢測，并將結(jié)果告訴TP，TP根據(jù)最終的錯誤率，決定是否繼續(xù)執(zhí)行，若是錯誤率低于提前設(shè)定的閾值，則繼續(xù)執(zhí)行下一步；反之，則返回步驟1；

步驟4：Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂丟棄掉誘騙光子，恢復(fù)出初始序列然后，參與方需要對半忠誠的TP實施檢測，首先，A組的Alice₁和Alice₂商量選擇q個位于序列中處于相同位置的粒子，B組Bob₁和Bob₂也協(xié)商選擇q個位于序列中處于相同位置的粒子，并將所選取的結(jié)果告訴TP，同時要求TP公布所選取結(jié)果中對應(yīng)T_P粒子的測量結(jié)果及相對應(yīng)位置A₂，B₂粒子的幺正操作，根據(jù)TP公布的結(jié)果,Alice₁和Alice₂通過選取相同的測量基對己方的粒子實施測量，并聯(lián)合計算錯誤率；Bob₁和Bob₂也選取相同的測量基分別對己方的粒子進行測量，同時聯(lián)合計算出錯誤率，若某組錯誤率超出之前設(shè)定的閾值，則可鑒別出TP是非忠誠的，舍棄本次比較；反之，TP是忠誠的，則進入步驟5；

步驟5：Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂剔除掉被選擇的粒子，同時利用Z基對剩余的粒子進行測量，得到測量結(jié)果分別記為和其中所測的量子比特與對應(yīng)的經(jīng)典比特的關(guān)系為|0＞→0,|1＞→1，然后Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂分別對各自擁有的信息進行編碼：

并將編碼后的結(jié)果通過經(jīng)典信道發(fā)送給TP；

步驟6：TP對序列實施測量，記錄測量結(jié)果，同時比較每組的信息：

之后，還需對測量結(jié)果進行修正，A組的修正值B組的修正值為故修正后的比較結(jié)果應(yīng)為：

若則表示Alice₁和Alice₂(Bob₁和Bob₂)的秘密信息相同；反之，則不同，最后由TP分別公布兩組的比較結(jié)果，即A組中Alice₁和Alice₂，B組中Bob₁和Bob₂的秘密信息是否相等。