基于信息安全的量子密钥传输协议
量子信息科学是物理科学与信息科学相互融合而产生的新兴交叉学科，它把量子力学的基本原理应用于计算、通信和密码学等领域，形成量子计算、量子通信和量子密码学三个分支。量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面能够突破传统系统的极限。
随着相关硬件及其理论的发展，量子通讯已经取得了前所未有的进步。在通信过程中，人们关心信息在传输过程中的安全性和保密性。如何正确地连接通信双方(或多方)，并使信息在他们之间能够准确、安全、秘密地传输成为通信技术的关键技术之一。
由于量子态与经典电信号不一样，在传输过程中不能使用中继器来增大传送距离，那样会破坏量子态的关联特性，实现远距离量子密钥传送难度较大，在现有的方案上实现量子加密网络还存在许多问题有待解决。
本文通过对传统的密钥分配方法的研究，并对量子的一些物理特性做了深入的研究，在此基础上分析了整个量子密钥分配方法及其安全机制。深入分析了传统的利用EPR粒子纠缠态互换的量子密钥分发协议存在的问题，提出了一个新的在多用户、多控制中心、远距离的网络环境下基于3个粒子的最大纠缠态GHZ多用户网络量子密码术的改进方案。该网络密码术和传统的点与点之间的量子密钥传送协议相比，理论分析证明，如果存在不可信的第三方，必可测量得到。基于本文提出的量子密码术改进方案，本文又提出了多方密钥传输的编码模型。通过酉矩阵变化的特点，设计了基于多用户的量子密钥共享的编码协议。该协议在多个用户组成的三个簇中共享多串光子和多个GHZ态，在S簇中，S<,1>, S<,2>， S<,n-1>利用多串光子直接编码，生成包含mN元的量子态，传输给S<,n>。S<,n>通过M簇中任选的一个用户M<,j>传递给D簇中每一个用户D<,1>，D<,2>，…，D<,n>。最后，在改进量子密钥传输纠错误码率方面做了部分工作，建立了量子纠错方案的数学模型，描述了量子纠错率的数值计算方法，进行了理论分析。
信息安全;量子力学;密码学;量子计算;量子通信;量子密码学;量子纠错率
中国海洋大学
硕士
计算机应用技术
郭忠文
2006
中文
TP393.08
64
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）