[发明专利]一种基于量子隐形传态的加密方法

说明书

本发明提供一种基于量子隐形传态的加密方法，纠缠态分发：外部第三方P₀根据现有的纠缠分发方法为n个参与者分发(n+1)(L+R)对有序的Bell态；安全性检测n参与者P_i(i＝1，2，...，n)检测纠缠态是否如实地被分配给不同的参与者，形成不同的Bell态闭合链条，协议的安全性依赖于非正交量子态不可被精确区分、未知量子态不可被克隆等量子力学性质，该协议不仅可以抵抗外部者攻击，也可以抵抗内部参与者的共谋攻击，同时保证协议的正确性。

技术领域

本发明是一种基于量子隐形传态的加密方法，属于信息安全领域。

背景技术

现有技术中，安全多方量子计算方案利用量子力学的性质确保参与者数据的保密性及最终计算结果的正确性，属于量子密码一个重要的子领域。而安全多方量子求和作为安全多方量子计算领域的子问题，也扮演着一个重要的角色。安全多方量子求和协议可以使互不信任的参与者在提供各自输入的前提下共同计算一个结果，它在确保结果正确性的同时保证各自参与者输入信息的隐私性。

目前关于安全多方量子求和方案都是根据不同的量子态设计的，这些量子态主要包括多自由度的单光子、Bell态、GHZ态、最大真六方纠缠态、多方高维度纠缠态等等。量子求和协议作为安全多方量子计算子问题，有着潜在的应用，如作为基本构件建立多方投票方案及量子隐私比较方案。因此，本发明从实用性的角度出发，设计在当前或不久的将来量子技术下可以实现的安全多方求和协议。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于量子隐形传态的加密方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于量子隐形传态的加密方法，包括如下步骤：

S1：纠缠态分发；外部第三方P₀根据现有的纠缠分发方法为n个参与者P_i(i＝1,2,…,n)分发(n+1)(L+R)对随机有序的Bell态，并产生L个随机处于计算基态及对角基态的量子态；

S2：安全性检测；P_i(i＝1,2,…,n)利用(n+1)R对Bell态检测步骤S1的纠缠态是否如实地被分配给不同的参与者，并形成不同的Bell态闭合链条；

S3：隐私信息编码；P₀及n个参与者移除用于检测的Bell态后，各参与者利用酉变换对各自的隐私信息进行编码；

S4：Bell态测量；P₀及n个参与者对自己拥有的量子态进行Bell态测量，并将测量结果公布给P₀；

S5：校正与计算；基于所有的测量结果及所有初始的Bell态，P₀通过将合适的校正酉操作作用在构成L条不同闭合链条的最后的量子态上，然后通过合适的测量比较S1产生的L个量子态与构成L条不同闭合链条的最后的量子态的异同，最终得到计算结果。

进一步地，在S1产生

其中每个Bell态都随机地从集合{|B_xy|x,y∈{0,1}}中选取，使得这些Bell态在P₀和n个参与者之间形成(L+R)条链条。所有的Bell态的第一个分量(第二个分量)存储在量子内存中，量子内存和属于P_i(i＝1,2,…,n),量子内存和属于P₀，P₀也产生L个有序的量子态其中随机地取自集合{|0,|1,|+,|-}，这些量子态都保存P₀的量子内存中，只有P₀知道所有的这些初始量子态。

进一步地，在S2中，安全性检测包括如下步骤：