[發明專利]一種基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法及系統

有效

• 申請號: 201910447279.0
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110098930B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 閆麗麗;張仕斌;昌燕;盛志偉
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法，其特征在于，所述基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法包括：

步驟一，用戶A提取每個Bell態中的第一個粒子和第二個粒子，按照順序排列，分別形成量子序列S₁和S₂，并將S₂發送給用戶B；具體包括：

用戶A選擇一個長為2n的隨機數其中表示K_A中的第i個數；用戶A隨機制備2n個Bell態或用戶A提取Bell態中所有第一個粒子和第二個粒子，按照順序排列，分別形成量子序列S₁和S₂，并將S₂發送給用戶B；

步驟二，用戶B對收到的粒子，隨機的選擇其中的一半粒子執行反射操作，另一半執行測量操作；具體包括：

用戶B選擇一個長為n的隨機數其中表示K_B中的第i個數；用戶B對收到的粒子，隨機的選擇其中的一半粒子執行反射操作，另一半執行測量操作；其中執行反射操作的粒子用于竊聽檢測，執行測量操作的粒子用于協商密鑰；對于執行測量操作的粒子，用戶B根據K_B的值重新制備新的粒子并發送；如果用戶B制備一個與測量結果處在相同狀態的粒子發送；如果用戶B制備一個與測量結果處在相反狀態的粒子發送；在發送粒子的過程中，用戶B使用延遲技術打亂發送粒子的順序，打亂后粒子的原來順序只有用戶B知道；

步驟三，當用戶A將用戶B發送的全部粒子存儲后，對外公布K_A，隨后用戶B對外宣布對S₂中每個粒子所做的相應操作和反射粒子的原有順序；

步驟四：基于用戶B公布的信息，用戶A開始檢測竊聽；

步驟五，在確定沒有竊聽者后，用戶A和用戶B丟掉檢測粒子，并將K_A中對應的檢測粒子部分去掉，存儲剩下的部分為用戶B公布剩余粒子的正確位置；用戶A將收到的剩余粒子和自己手中相應位置的粒子執行Bell測量，根據測量結果就可以推斷出K_B；最后用戶A和用戶B分別計算共享密鑰

2.如權利要求1所述基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法，其特征在于，步驟三進一步包括：

當用戶A將用戶B發送的全部粒子存儲后，對外公布K_A；隨后用戶B對外宣布對S₂中每個粒子所做的相應操作，對于其中的反射粒子，還需公布粒子的原有順序，使用戶A能夠還原出反射粒子的正確順序。

3.如權利要求1所述基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法，其特征在于，步驟四進一步包括：

基于用戶B公布的內容，用戶A進行檢測竊聽；用戶A將反射的粒子和自己手中相應位置的粒子執行Bell聯合測量，如果測量結果和制備的Bell態的初始態相同，說明不存在竊聽者，協議繼續執行步驟五，否則協議中止執行。

4.一種實施權利要求1所述基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法的基于Bell態的兩方量子密鑰協商系統。

5.一種實現權利要求1～3任意一項所述基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法的信息數據處理終端。

6.一種計算機可讀存儲介質，包括指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執行如權利要求1-3任意一項所述的基于Bell態的兩方量子密鑰協商方法。