[發(fā)明專利]基于傅里葉變換的高效密鑰協(xié)商方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110658587.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN113259102B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆麗麗;劉冬梅;張仕斌;昌燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08;G06F17/14
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

1.一種基于傅里葉變換的高效密鑰協(xié)商方法，其特征在于，包括步驟：

全量子用戶與半量子用戶分別隨機(jī)生成第一子密鑰與第二子密鑰，所述第一子密鑰為，所述第二子密鑰為，分別代表全量子用戶和半量子用戶密鑰和中的第a個(gè)和第b個(gè)元素，，，n為正整數(shù)，d是正整數(shù)；

所述全量子用戶生成多個(gè)處在不同態(tài)的多維單粒子，并隨機(jī)對(duì)其排列生成量子序列后發(fā)布；

所述半量子用戶接收所述量子序列后，隨機(jī)選擇執(zhí)行反射或酉操作，并將粒子打亂順序后返回給所述全量子用戶；

所述全量子用戶接收所述半量子用戶返回的粒子，并發(fā)布所述第一子密鑰；

所述半量子用戶發(fā)布返回給所述全量子用戶的粒子的正確順序以及對(duì)粒子執(zhí)行的操作，所述全量子用戶根據(jù)所述半量子用戶發(fā)布的正確順序重排所述半量子用戶返回的粒子；

所述全量子用戶根據(jù)其制備的多個(gè)單粒子的初始狀態(tài)，選擇對(duì)應(yīng)的基來測(cè)量經(jīng)重排后返回的粒子，然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行竊聽檢測(cè)；

如果沒有檢測(cè)到竊聽者，通知所述半量子用戶將用于竊聽檢測(cè)的粒子丟掉，所述半量子用戶丟掉檢測(cè)粒子和第二子密鑰相應(yīng)位置的子密鑰縮減得到長(zhǎng)度為n的第三子密鑰，所述第三子密鑰為，所述半量子用戶與所述全量子用戶根據(jù)所述第一子密鑰和第三子密鑰按位計(jì)算，獲得協(xié)商密鑰；

所述全量子用戶生成4n個(gè)d維單粒子，n為正整數(shù)，d為正整數(shù)，d維單粒子含d個(gè)信息量，其中，2n個(gè)粒子的狀態(tài)為，另外2n個(gè)粒子的狀態(tài)為，j表示未知數(shù)，，，，為傅里葉變換公式中的中間參數(shù)，i為虛數(shù)單位；

隨機(jī)選擇執(zhí)行反射操作時(shí)，所述半量子用戶直接將粒子返回給全量子用戶；

隨機(jī)選擇執(zhí)行酉操作時(shí)，所述半量子用戶根據(jù)第二子密鑰執(zhí)行酉操作后將粒子返回給全量子用戶，其中，在返回給所述全量子用戶時(shí)，所述半量子用戶通過延遲線打亂粒子順序發(fā)送給全量子用戶；

當(dāng)所述半量子用戶接收所述量子序列選擇執(zhí)行酉操作返回給所述全量子用戶時(shí)，如接受的粒子狀態(tài)為，，經(jīng)過酉操作后變?yōu)椴⒎祷亟o所述全量子用戶，為所述半量子用戶密鑰中的第b個(gè)元素，，n為正整數(shù)，為模d加；

如果接收到的粒子狀態(tài)為，經(jīng)過酉操作后粒子狀態(tài)不變并返回給所述全量子用戶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅里葉變換的高效密鑰協(xié)商方法，其特征在于，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行竊聽檢測(cè)的步驟具體包括：

如果粒子在所述全量子用戶最初生成時(shí)的狀態(tài)與所述半量子用戶返回的粒子測(cè)量狀態(tài)不同，則存在竊聽者，結(jié)束密鑰協(xié)商；

否則不存在竊聽者，繼續(xù)進(jìn)行密鑰協(xié)商。