[发明专利]一种基于单粒子的多方量子保密比较方法及系统

权利要求书

1.一种基于单粒子的多方量子保密比较方法，其特征在于，包括步骤：

S1、控制端生成预设长度的信号粒子序列，每个粒子具有预设状态；

S2、将所述信号粒子序列在多个通信端之间进行依次传递，每一个通信端接收到信号粒子序列后，执行步骤S21-S23：

S21、从接收到的信号粒子序列中随机选取多个粒子作为第一样本，并随机选择预设的测量基对所述第一样本进行测量，得到并记录第一测量结果；

S22、生成一秘密随机数串，将所述秘密随机数串编码至删除了所述第一样本的信号粒子序列中；

S23、打乱经秘密随机数串编码后的信号粒子序列的顺序，若所述通信端是所述多个通信端中最后一个接收到信号粒子序列的通信端，则将打乱顺序后的信号粒子序列发送给所述控制端，否则，将打乱顺序后的信号粒子序列发送给下一个通信端；

S3、各个通信端将各自选取的样本粒子的位置以及顺序的打乱方式发送给所述控制端；

S4、所述控制端将各个通信端选取的第一样本的各个粒子的初始状态发送给对应的通信端；

S5、各个通信端根据第一样本的第一测量结果和初始状态确定验证其进行通信的量子信道是否安全，若是，则执行步骤S6；

S6、所述控制端根据各个通信端发送的顺序的打乱方式，对接收到的打乱顺序后的信号粒子序列进行重排，恢复出各个粒子的初始位置，得到重排后的信号粒子序列，将重排后的顺序发送给各个通信端，并选择预设的测量基对重排后的信号粒子序列进行测量，得到第二测量结果；

S7、各个通信端根据所述重排后的顺序重排各自的秘密随机数串，并利用各自重排后的秘密随机数串加密各自的私有数据集，将加密后的私有数据集发送给所述控制端；

S8、所述控制端根据所述重排后的信号粒子序列、所述第二测量结果和各个通信端加密后的私有数据集计算差值序列，将所述差值序列发送给各个通信端；

S9、所述各个通信端根据各自私密数据集中的数据以及所述差值序列确定所述数据在各个通信端中的所有私密数据中的排名；

所述步骤S6和S7之间还包括：

所述控制端从重排后的信号粒子序列随机选取预设个数的粒子作为第二样本，得到对应的第三测量结果，将所述第二样本的位置发送给各个通信端；

接收各个通信端按照随机顺序发送的对所述第二样本的操作；

根据各个通信端对所述第二样本的操作确定对应的所述第二样本的初始状态；

根据所述第三测量结果和各个通信端对应的第二样本的初始状态确定所述控制端与各个通信端之间通信的错误率；

根据所述错误率确定所述控制端和各个通信端之间的量子信道的安全性；

所述控制端根据所述重排后的信号粒子序列、所述第二测量结果和各个通信端加密后的私有数据集计算差值序列包括：

所述控制端将重排后的信号粒子序列删除所述第二样本，并更新对应的第二测量结果，得到删除第二样本后的重排后的信号粒子和对应的更新后的第二测量结果n表示各个通信端的私密数据集的数据个数；

各个通信端加密后的私有数据集为m表示通信端的个数；

差值序列C＝{c₁，c₂，...，c_n}；

d表示所述信号粒子序列的预设状态的总数；

所述步骤S9包括：

对于通信端z的私有数据集中的第j个数据根据所述差值序列计算：

则数据在各个通信端中的所有私密数据中的排名为k+1。

2.根据权利要求1所述的一种基于单粒子的多方量子保密比较方法，其特征在于，所述打乱经秘密随机数串编码后的信号粒子序列的顺序包括：

生成一个随机数，根据所述随机数构造置换函数；

根据所述置换函数打乱经秘密随机数串编码后的信号粒子序列的顺序；

各个通信端将顺序的打乱方式发送给所述控制端包括：

各个通信端将各自生成的随机数发送给所述控制端。