[发明专利]一种基于量子机制的黑白图像多方秘密共享方法

摘要

本发明提供了一种基于量子机制的黑白图像多方秘密共享方法，该方法将秘密图像中的每个像素编码成一个n量子比特叠加态,然后每个量子比特将作为共享份额分发给参与者；当有参与者想恢复原秘密图像时，收集所有共享份额，通过量子电路执行异或操作进行恢复。有益效果：实现对每一个像素的操作，利用量子叠加态的不确定性使每一个共享份额都是杂乱无章的；并且能完全恢复出秘密图像，不存在失真现象。

主权项

1.一种基于量子机制的黑白图像多方秘密共享方法,其特征在于设定分享者将秘密图像分享给n位参与者Bob₁,Bob₂,…,Bob_n，且秘密图像包含s个黑白像素；规定|0>代表白色，|1>代表黑色，该方法的主要过程包括秘密图像的分享过程和恢复过程，分享过程包括如下步骤：步骤1)分享者选择秘密图像中任一个像素l，l对应着第l个像素，根据式(1)将像素l的颜色信息编码为n量子比特叠加态|C_b>_l；其中b∈{0,1}，i∈{1,2,…,2^n‑1}，j∈{1,2,…,n}，l∈{1,2,…,s}。步骤2)分享者将组成|C_b>_l的n个比特作为共享份额分发给n位参与者Bob₁,Bob₂,…,Bob_n，完成当前像素的分享操作，上标n表示当前比特被分发给第n位参与者；步骤3)重复步骤1)至步骤2)，直至整个图像的所有像素均完成分享操作；所述恢复过程包括如下步骤：步骤a)参与者Bob_j对其他n‑1位参与者发出请求，获得对应第l个像素的n个共享份额步骤b)参与者Bob_j选择{|0>,|1>}测量基，对n个共享份额构成的叠加态|C_b>_l测量，得到一个确定的量子态步骤c)参与者Bob_j将量子态通过量子电路执行异或操作，得到一个结果态步骤d)参与者Bob_j对所述结果态进行判断，如果是|0>态，则第l个像素就是白色；如果是|1>态，则第l个像素就是黑色；步骤e)Bob_j重复步骤a)到步骤d)，将所有像素的颜色恢复，完成原秘密图像的恢复。