[發(fā)明專利]一種抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶隱私查詢方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010103248.6
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111291413B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖敏;楊豪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F16/27;G06N10/60
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明涉及量子通信和量子密碼學(xué)領(lǐng)域，是一種抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法；所述方法包括量子中心制備初始邏輯量子態(tài)，并發(fā)送給其他參與者，其他參與者收到邏輯量子態(tài)后進(jìn)行重排并返回量子態(tài)給量子中心，量子中心按照其他參與者所述的規(guī)則提取出原始量子態(tài)。量子中心按照數(shù)據(jù)庫的要求對量子態(tài)進(jìn)行編碼，并按照其他參與者的要求執(zhí)行Bell測量，多個用戶和可信節(jié)點(diǎn)按照預(yù)先共享的密鑰篩選量子態(tài)，最后，多個用戶推斷初始密鑰并對密鑰進(jìn)行處理后，完成隱私查詢。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多個用戶同時檢索數(shù)據(jù)庫信息，將用戶和數(shù)據(jù)庫所需的大部分量子操作委托給量子中心完成，并且可以抵抗聯(lián)合噪聲環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子通信和量子密碼學(xué)領(lǐng)域，是一種抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法。

背景技術(shù)

量子信息技術(shù)作為信息學(xué)與物理學(xué)的相互融合產(chǎn)生的交叉學(xué)科，在運(yùn)算速度和通信效率以及安全性等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)信息技術(shù)。由于傳統(tǒng)的私有信息檢索基于計算復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，在量子計算技術(shù)下十分脆弱。鑒于此問題出現(xiàn)了量子隱私檢索，已有的量子隱私查詢協(xié)議通常只考慮了理想環(huán)境下的單用戶查詢，并且要求數(shù)據(jù)庫和用戶具有全量子能力。而實(shí)際上，量子設(shè)備十分昂貴，只有少部分人能負(fù)擔(dān)起，并且量子態(tài)在制備，傳輸?shù)倪^程中會受到噪聲環(huán)境的影響，當(dāng)多個用戶想要檢索數(shù)據(jù)時，對于每個用戶而言，其隱私查詢效率很低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法，所述方法具體步驟如下：

S1：量子中心制備抗聯(lián)合噪聲的初始邏輯GHZ態(tài)，并分別發(fā)送給數(shù)據(jù)庫持有者、多用戶和可信節(jié)點(diǎn)；所述聯(lián)合噪聲包括聯(lián)合退相位噪聲和聯(lián)合旋轉(zhuǎn)噪聲；

S2：數(shù)據(jù)庫持有者、多用戶和可信節(jié)點(diǎn)將收到的粒子重排并返還給量子中心；

S3：量子中心從接收到的初始邏輯GHZ態(tài)中按照其對應(yīng)的規(guī)則提取初始?GHZ態(tài)；

S4：數(shù)據(jù)庫持有者、多用戶和可信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行安全檢測，若安全檢測通過，則進(jìn)行步驟S5，否則返回步驟S1；

S5：量子中心按照數(shù)據(jù)庫持有者的要求，將初始密鑰編碼到量子態(tài)上；

S6：量子中心按照數(shù)據(jù)庫持有者的要求，對量子態(tài)進(jìn)行貝爾測量，并返回測量結(jié)果；當(dāng)多用戶與可信節(jié)點(diǎn)的預(yù)共享密鑰的值為1時，多用戶和可信節(jié)點(diǎn)分別要求量子中心對相應(yīng)粒子執(zhí)行測量，并返回結(jié)果；

S7：數(shù)據(jù)庫持有者公布所有粒子的測量結(jié)果，多用戶和可信節(jié)點(diǎn)公布篩選后的粒子的測量結(jié)果，多用戶根據(jù)公布的測量結(jié)果推斷出編碼信息，獲得初始密鑰；

S8：數(shù)據(jù)庫持有者和多用戶對初始密鑰進(jìn)行處理后得到加密密鑰和解密密鑰，數(shù)據(jù)庫持有者加密整個數(shù)據(jù)庫并發(fā)送給多個用戶，多個用戶對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，完成數(shù)據(jù)查詢。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供了一種抗聯(lián)合噪聲噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法。該方法可以抵抗聯(lián)合噪聲環(huán)境對量子通信過程的影響，并利用了委托量子計算的思想，在保證多個用戶和數(shù)據(jù)庫的隱私前提下，實(shí)現(xiàn)了多個用戶同時進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，提升了量子隱私查詢的實(shí)用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法的場景結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供抗聯(lián)合噪聲的半量子的多用戶量子隱私查詢方法的一個實(shí)施例的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的抗聯(lián)合噪聲的半量子的兩個用戶量子隱私查詢方法的優(yōu)選實(shí)施例流程圖；

圖4為本發(fā)明提供的抗聯(lián)合噪聲的半量子的兩個用戶量子隱私查詢方法的優(yōu)選實(shí)施例流程圖。

具體實(shí)施方式