[發明專利]一種保護隱私的量子多方計算最大值的方法

有效

• 申請號: 202110931080.2
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113572609B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 石潤華;李詣非;柯唯陽;李恩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;G06F21/62;G06N10/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種保護隱私的量子多方計算最大值的方法，其特征是應用于由一個量子云QC和m個客戶端{P₁,P₂,...,P_i,...,P_m}所構成的量子通信網絡中，其中，P_i表示第i個客戶端，記第i個客戶端P_i持有長度為N的秘密為X_i，所述量子多方計算方法是按如下步驟進行：

步驟1、第i個客戶端P_i根據自身的秘密X_i生成一個輔助數組且滿足

步驟2、所有客戶端{P₁,P₂,...,P_i,...,P_m}共同執行以下操作：

步驟2.1、定義變量n并初始化n＝1；

步驟2.2、所述量子云QC根據每個客戶端的輔助數組的第n位元素，利用安全多方計算多方析取值的方法得到輔助數組第n位的析取值R[n]；

步驟2.2.1、記第i個客戶端P_i的輔助數組的第n位元素為所有客戶端共同商定一個整數k作為系統參數；

步驟2.2.2、所述第i個客戶端P_i通過基于單光子的量子秘密分享協議分享一個長度為k的秘密值S_i；

步驟2.2.3、第i個客戶端P_i根據輔助數組第n位元素按照如下規則生成一個維度為k的秘密數組Y_i：

如果則令秘密數組Y_i的每一個元素都為“0”，如果則令秘密數組Y_i中至少有一個元素為“1”；

步驟2.2.4、所述量子云QC產生k個單光子{ph₁,ph₂,...,ph_j,...,ph_k}，并記錄k個單光子初始的量子態；其中，ph_j表示第j個單光子；

步驟2.2.5、定義變量h并初始化h＝1；

步驟2.2.6、所述量子云QC將k個單光子全部發送給第h個客戶端P_h；

步驟2.2.7、所述第h個客戶端P_h根據持有的秘密值S_h和秘密數組Y_h分別按如下過程對k個單光子{ph₁,ph₂,...,ph_j,...,ph_k}執行操作：

步驟a、初始化j＝1；

步驟b、對于第h個客戶端P_h的秘密值S_h的第j位S_h[j]，如果S_h[j]＝1，則對第j個光子ph_j實施H門操作；否則，不執行操作；

步驟c、對于第h個客戶端P_h的的秘密數組Y_h的第j個元素Y_h[j]，如果Y_h[j]＝1，則對第j個光子ph_j實施泡利操作U_Y；否則，不執行操作；

步驟d、將j+1賦值給j后，判斷j＞k是否成立，若成立，則表示得到更新后的k個單光子并發送給第h+1個客戶端P_h+1后，執行步驟e；否則，返回步驟b繼續執行；

步驟e、將h+1賦值給h后，返回步驟2.2.7執行，直到h＞m為止；從而得到最終更新的k個單光子并發送所述量子云QC；

步驟2.2.8、所述量子云QC對所收到的k個單光子中的每個單光子進行測量操作，如果任何一個單光子的量子態與初始量子態不同，則令第n位的析取值R[n]為1，否則令第n位的析取值R[n]為0；

步驟2.3、所述量子云QC公布第n位的析取值R[n]，第i個客戶端P_i比較自身的輔助數組的第n位元素和所述析取值R[n]，如果則第i個客戶端P_i將自身輔助數組的每一位都置“0”，如果則保持輔助數組

步驟2.4、將n+1賦值給n，并判斷n＞N是否成立，若成立，則表示量子云QC得到析取值數組R＝{R[1],R[2],...,R[n],...,R[N]}，并將析取值數組R作為客戶端持有的秘密中的最大值，否則返回步驟2.2順序執行。