[发明专利]一种基于量子机制的多方私有比较方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体指的是一种基于量子机制的多方私有比较方法。

背景技术

安全多方计算（SMC）是分布式计算研究中的一个基本问题，它是指在一个互不信任的多用户网络中，各用户能够在不泄露各自私有输入信息的前提下协同合作以获得某个函数计算结果。安全多方计算在金融、军事、政治、医疗等领域都有广泛的应用前景，并在电子选举、电子投票、电子拍卖、秘密共享、门限签名等场景中发挥重要作用。目前，SMC问题在经典计算领域已被广泛研究，其安全性是基于计算复杂性的假设。但随着计算机计算能力的提高和算法效率的不断改进，尤其是量子计算机和量子算法的出现，一些基于经典NP-hard难题正被不断攻破，因此这种基于计算复杂性的SMC也面临严峻的挑战。与经典计算安全性不同，量子机制下的安全计算是依据量子力学的物理特性的，因此具备潜在的无条件安全性。在此背景下，如何用量子态特性来解决SMC问题得到越来越多的关注。作为量子安全多方计算（QSMC）的一个重要分支，量子私有比较（QPC）目前得到越来越多科研人员的关注。

量子私有比较是指一组互不信任的参与方在确保他们忠诚地执行协议的前提下，借助第三方的帮助，可公平地、正确地完成参与方私有信息的“相等”比较。作为量子多方安全计算的基础问题，量子私有比较可被广泛应用于电子商务和数据挖掘中，譬如量子多方求和、量子投票、量子拍卖等。自从杨宇光等人在2009年首次提出第一个量子私有比较方案后，近几年陆续有一些相关研究成果发表；但就目前研究成果而言，大多数QPC方案基于两方的私有信息比较，多方私有信息比较鲜有报道。在实际应用中，相对双方私有比较而言，多方私有比较更具研究价值和应用意义。诚然，我们可以利用双方QPC进行多方私有信息比较应用，假设n个参与者，则一次多方比较需要执行(n-1)~n(n-1)/2次，显然效率非常低下。本发明旨在提出一个多方量子私有比较方法，一次执行即可获取多方比较结果，提高私有比较效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，给出一种基于量子机制的多方私有比较方法，所述方法利用多粒子GHZ类纠缠态，通过量子超密编码将多方私有信息分别编码进量子态中，从而实现一次比较即可判定多方私有信息是否相等，提高私有比较效率。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于量子机制的多方私有比较方法，所述多方私有比较方法的具体步骤如下：

步骤A，第三方TP制备一组N粒子GHZ类态序列；其方法如下：

TP随机从GHZ类态|φ>12...N=12(|q1,q2,...,qN>+|q1‾,q2‾,...,qN‾>)]]>中选取n个，并将n个GHZ类态组成如下S序列：