基于纯纠缠态的量子安全直接通信协议

基于纯纠缠态,提出一种量子安全直接通信协议.通信方利用decoy光子来检测窃听.在保证量子信道的安全后,发送方通过控制非操作和von Neumarm测量将秘密消息编码在纯纠缠态上并发送给接收方.由于所有的纯纠缠态都用于传输秘密消息,该协议具有较高的量子比特效率.就实验的可行性来说,该协议可以用当前的技术实现.此外,该协议在噪声量子信道中也是安全的.     

基于三粒子纠缠态的量子安全直接通信协议

提出了一种新的三粒子量子安全直接通信协议。通信过程利用decoy光子来检测窃听,保证信道安全。发送方将秘密消息编码在不同幺正操作上,通信双方通过Bell基和Z基测量可直接传递秘密消息。由于所有粒子都用于传输秘密消息,且传输一次可获得两比特信息,该协议具有较高的量子比特及量子密码协议效率;三粒子纠缠态的制备是已实现技术,该协议具有实际操作的意义。此外,该协议在量子信道中也是安全的。     

基于Bell态与Two-qutrit态无信息泄漏的量子对话协议

基于Einistein-Podolsky-Rosen纠缠对与量子安全直接通信(QSDC),提出了一个新的基于Bell态的量子对话协议.通信双方Alice和Bob只需要进行一次通信即可实现双方之间秘密的同时交换.该方案利用一个随机比特串和检测光子来实现安全性,能够抵抗截获/重放攻击、特洛伊木马攻击和纠缠攻击等典型攻击.很多近期提出的协议中存在严重的信息泄漏,也就是说任何窃听者都可以从合法通信者的公开声明中提取到部分秘密信息,我们的方案很好地克服了这一问题.协议的效率较高,可以达到66.7％,同时由于纠缠态粒子只需要进行一次传输,该方案更简单易行.将该协议推广到two-qutrit态,其安全性仍能得到保证.     

Shor-Preskill方法不能直接证明B92量子密钥分配协议

密钥分配协议安全性的证明是确保密钥分配绝对安全的要求 ,经典密码方案的安全性大多难以证明 ,而利用量子力学的基本原理 ,可以证明量子密码方案是无条件安全的。介绍了Shor Preskill对BB84量子密钥分配协议无条件安全性的证明方法 ,归纳了其技巧和特点 ,揭示了对称化方法和量子纠缠提纯技术在该方法中的作用。证明了Shor Preskill方法不能直接用来证明B92协议的无条件安全性。提出了利用Shor Preskill方法间接证明B92的可能途径。     

基于极化单光子和量子计算的量子秘密共享

结合量子计算算子提出一种基于极化单光子的量子秘密共享协议.该方案可以将全部量子态用于密钥共享,借助量子置换算子和量子纠缠特性证明了方案能够有效抵抗中间人攻击,利用辅助量子态进行监视,方案能够以高概率检测特洛伊木马攻击.通过对置换算子进行高维推广,证明了方案推广到(n,n)的可行性和实用性.     

量子保密通信技术前沿述评

量子保密通信是利用量子力学的基本原理来实现信息无条件安全传递的一种全新密码方法,其核心是量子密钥分发。2014年正好是量子保密通信的第一个协议—BB84协议提出30周年。经过30年的发展,量子保密通信在理论和实验上都得到了快速发展,实际工程应用也初具规模。文章对量子保密通信的历史发展及研究现状进行了简要回顾,特别介绍了基于实际量子保密通信系统的量子黑客和防御。最后,对未来的几个研究方向进行了简要讨论。     

基于GHZ态和Bell态纠缠的三方QDKD方案

以离散变量量子态为信息载体,利用量子纠缠原理及量子相干特性,提出了一种基于GHZ态与Bell态纠缠的三方量子确定性密钥分发方案。方案可用于向两个接收方传输待分发的确定性密钥,当制备多粒子纠缠态时,方案还能扩展成多方量子确定性密钥分发方案,极大地提高了密钥的整体分发效率。安全分析表明,方案能经受窃听者采取的截获重发攻击和纠缠攻击两种攻击方式,确保通信安全可靠。同时,该方案在执行过程中不涉及任何幺正操作,简单便捷。     

基于三对Bell态纠缠交换的QDKD方案

提出了一种基于三对Bell态纠缠交换的量子确定性密钥分发方案(Quantum Deterministic Key Distribution,QDKD),该方案充分利用量子纠缠交换的原理,通过对三对Bell态进行纠缠、测量操作,并辅以经典信息实现确定性密钥的分发,方案中任何窃听行为都会被及时发现。同基于两对Bell态纠缠交换的QDKD方案相比,协议利用三对Bell态并使用两种方法实现确定性密钥信息的分发。分析结果表明,方案仅用到两粒子纠缠态,没有涉及任何幺正操作,操作性强,密钥分发效率高。     

连续变量三体纠缠态的纠缠交换及量子远距离克隆

寻找合适的连续变量三体纠缠源,并利用它来讨论连续变量的三体纠缠交换过程,使得没有任何相互作用的遥远的三体之间产生纠缠;同时研究纠缠态的量子远距离克隆过程,从而使连续变量纠缠态的1对纠缠模被远距离克隆成2对纠缠模,实现纠缠性质的远距离克隆。     

单一基窃听方式下B92协议的安全性研究

从概率论和信息论两个角度对单一基窃听方式下B92协议的安全性进行了研究,得出了最佳窃听角度和信源概率分布之间的关系;以马尔柯夫串联信道模型计算了Alice和Eve之间及Alice和Bob之间的信息量,并与广义量子测量窃听进行了比较,结果表明,Eve采用单一基窃听不仅能以较高概率猜中Alice发出的量子态,并且能获得较高平均互信息.得出的结论为合法通信者的安全通信和对窃听者的检测提供了标准.     

基于秘密共享的卫星网络组密钥管理方案

针对卫星网络组密钥管理的重要性,提出了一个可认证的基于门限秘密共享的组密钥管理方案．结合卫星网络的动态拓扑结构特点,将地面站作为组成员的身份注册中心,以实现对组成员的身份认证,确保节点的合法性．为了提高组密钥的生成效率,选取≠一1颗可见时间长的卫星构建组密钥份额分发中心,降低了组密钥联合生成过程中的通信量．组密钥协商无需安全信道,节省了系统资源．安全性及性能分析表明,该方案不仅具有较强的安全性,而且还具有计算和通信量小的优点．参数分析表明,门限值k与组密钥更新周期T是影响方案安全性的2个重要因子．     

一种可验证的可视密码方案

可视密码是一项可以实现可视秘密共享的重要密码技术.它是将生成的分享图像分配给多个参与者,将一定数量的分享重叠就可恢复出原秘密,而不需要任何密码学计算.提出了一种可验证的可视密码方案,该方案引入了行为值得信赖的可信第三方,并引入了基于消息认证模型的公钥密码体系结构,使得每个参与者都可以验证其分享的权威性.该方案解决了分发中心或者分发者的不诚实问题,提高了可视密码方案实施的安全性.     

基于XML的安全协议形式化描述方法

针对安全协议的设计与分析复杂且容易出错的问题,文章为编写一个自动验证工具提出一种基于XML(eXtensible Markup Language)语言的时间相关安全协议形式化描述方法。该方法将安全协议用树状结构表示,用XML语言进行描述,为简化安全协议的形式化分析提供了帮助。