量子保密通信協定新進展

《量子保密通信協定新進展》是北京郵電大學出版社出版的書籍

基本介紹

• 書名：量子保密通信協定新進展
• 作者：秦素娟
• 出版社：北京郵電大學出版社
• 出版時間：2017年9月6日
• ISBN：9787563551071

內容簡介

本書著重從理論角度系統介紹量子保密通信在各個方面的研究進展。

書本信息

• 版 次：1-2

目錄介紹

第1章 量子力學基礎知識1

1.1 基本概念1

1.1.1 狀態空間和量子態1

1.1.2 完備正交基2

1.1.3 量子比特3

1.1.4 運算元4

1.1.5 測量6

1.1.6 表象及表象變換7

1.1.7 密度運算元9

1.1.8 Schmidt分解和糾纏態11

1.1.9 糾纏交換12

1.1.10 密集編碼12

1.2 基本原理13

1.2.1 測不準原理13

1.2.2 量子不可克隆定理13

1.2.3 非正交量子態不可區分定理14

本章參考文獻14

第2章 量子密鑰分發16

2.1 能夠抵抗集體噪聲的安全BB84改進方案17

2.1.1 截獲重發攻擊下的DFBB84協定18

2.1.2 改進方案19

2.1.3 結束語26

2.2 高效的反事實量子密鑰分發方案26

2.2.1 反事實QKD協定原理26

2.2.2 改進的高效的反事實QKD協定28

2.2.3 結束語31

2.3 單光子聯合檢測的多方量子密碼協定31

2.3.1 三方QKD協定32

2.3.2 超密編碼攻擊方案33

2.3.3 三方QKD協定改進37

2.3.4 單光子聯合檢測多方量子密碼協定模型39

2.3.5 結束語42

2.4 聯合檢測的抗集體噪聲的多用戶量子密鑰分發協定42

2.4.1 構造MQCPCD中酉正操作的方法42

2.4.2 星形網路結構的基於單粒子和聯合測量的MQKD協定45

2.4.3 安全性分析50

2.4.4 結束語52

2.5 利用選擇測量基編碼的量子密鑰分發協定52

2.5.1 KMR13協定回顧52

2.5.2 基於KMR13的QKD協定53

2.5.3 安全性證明54

2.5.4 結束語60

2.6 誘騙態量子密鑰分發的有限密鑰分析60

2.6.1 量子密鑰分發模型60

2.6.2 偏差估計62

2.6.3 安全密鑰界63

2.6.4 實驗實現65

2.7 測量設備無關的量子密鑰分發協定的安全性分析67

2.7.1 MDI QKD協定過程67

2.7.2 有限密鑰安全性分析68

2.7.3 模擬結果72

2.7.4 結束語75

本章參考文獻75

第3章 量子秘密共享82

3.1 基於集體竊聽檢測的多方量子秘密共享協定83

3.1.1 三方QSS協定83

3.1.2 安全性分析84

3.1.3 多方QSS協定92

3.1.4 結束語93

3.2 動態量子秘密共享93

3.2.1 擬星形Cluster態93

3.2.2 經典信息的動態共享94

3.2.3 量子信息的動態共享99

3.2.4 結束語102

3.3 利用局域操作和經典通信的量子秘密共享102

3.3.1 在高維系統中量子態的局域區分性103

3.3.2 LOCCQSS協定105

3.3.3 結束語110

3.4 對KKI量子秘密共享協定的安全性分析110

3.4.1 KKI協定簡介111

3.4.2 安全性分析112

3.4.3 結束語116

3.5 一類利用單光子的量子秘密共享協定的安全性116

3.5.1 一般模型117

3.5.2 安全性條件117

3.5.3 安全協定的構造方法119

3.5.4 結束語121

本章參考文獻121

第4章 量子安全多方計算124

4.1 量子百萬富翁協定124

4.1.1 協定描述125

4.1.2 安全性分析128

4.1.3 與現有方案的比較129

4.1.4 結束語130

4.2 抗集體噪聲的聯合測量保密比較協定131

4.2.1 利用單光子和聯合測量的QPC協定131

4.2.2 與現有方案的比較133

4.2.3 能夠抵抗集體噪聲的魯棒QPC協定133

4.2.4 安全性分析136

4.2.5 結束語138

4.3 量子匿名排序139

4.3.1 安全單方單數據排序139

4.3.2 半誠實模型下的量子匿名多方多數據排序協定140

4.3.3 基於量子密鑰共享的量子匿名多方多數據排序協定142

4.3.4 基於量子密鑰分發的量子匿名多方多數據排序協定145

4.3.5 協定的安全性分析146

4.3.6 結束語153

4.4 註記154

本章參考文獻154

第5章 量子保密查詢157

5.1 基於量子密鑰分配的靈活的量子保密查詢方案158

5.1.1 協定描述158

5.1.2 安全性分析161

5.1.3 結束語164

5.2 基於不均衡態BB84QKD的實用量子保密塊查詢方案164

5.2.1 不均衡態BB84量子密鑰分發技術165

5.2.2 量子保密塊查詢協定167

5.2.3 安全性分析168

5.2.4 結束語172

5.3 基於單光子多脈衝態的量子保密查詢方案172

5.3.1 利用單光子多脈衝的信息編碼方式172

5.3.2 協定描述173

5.3.3 安全性分析175

5.3.4 結束語177

5.4 具有抗聯合測量攻擊性能的實用量子保密查詢方案177

5.4.1 協定描述178

5.4.2 安全性分析178

5.4.3 結束語183

5.5 量子保密查詢中不經意密鑰的後處理183

5.5.1 稀釋方法184

5.5.2 改進稀釋方法的安全性分析185

5.5.3 糾錯方法191

5.5.4 結束語196

5.6 註記197

本章參考文獻197

第6章 量子簽名201

6.1 仲裁量子簽名基礎知識和典型方案202

6.1.1 未知量子態相等性比較技術202

6.1.2 量子加密算法203

6.1.3 典型仲裁量子簽名方案介紹205

6.1.4 小結208

6.2 仲裁量子簽名的安全性分析209

6.2.1 用Bell態的AQS方案的分析209

6.2.2 不用糾纏態的AQS方案的分析211

6.2.3 討論212

6.2.4 小結212

6.3 仲裁量子簽名安全性再分析213

6.3.1 Choi加密算法的脆弱性分析213

6.3.2 一般性加密算法的脆弱性分析215

6.3.3 小結219

6.4 提高仲裁量子簽名安全性的策略219

6.4.1 特定條件下的Choi加密算法改進219

6.4.2 一般情況下的改進加密算法設計223

6.4.3 小結226

6.5 仲裁量子群簽名方案的安全性分析226

6.5.1 針對Wen的Bell態仲裁量子群簽名方案分析226

6.5.2 針對Xu的非糾纏態仲裁量子群簽名方案分析229

6.5.3 討論231

6.5.4 小結232

6.6 基於對稱密鑰的量子公鑰密碼232

6.6.1 對GMN方案的安全性分析233

6.6.2 基於量子加密的QPKC234

6.6.3 安全性分析236

6.6.4 討論與結論237

6.7 本章總結238

本章參考文獻239

第7章 量子匿名通信242

7.1 預備知識242

7.2 匿名接收者的量子傳輸244

7.2.1 協定描述244

7.2.2 協定分析245

7.2.3 結束語247

7.3 完全匿名的量子傳輸247

7.3.1 協定描述248

7.3.2 協定分析250

7.3.3 結束語252

7.4 基於量子一次一密的匿名量子通信252

7.4.1 協定描述252

7.4.2 協定分析253

7.4.3 結束語255

7.5 自統計量子匿名投票256

7.5.1 量子資源256

7.5.2 協定描述257

7.5.3 協定分析259

7.5.4 協定擴展263

7.5.5 結束語264

本章參考文獻264

第8章 可驗證的量子隨機數擴展協定267

8.1 設備無關的量子隨機數擴展267

8.2 放鬆假設條件對半設備無關隨機數擴展協定的影響269

8.2.1 半設備無關模型描述269

8.2.2 模擬量子相關性271

8.2.3 結束語275

8.3 半設備無關隨機數擴展協定的安全性276

8.3.1 在理想的條件下的解析關係276

8.3.2 實際條件下的解析關係277

8.3.3 刻畫非經典相關的程度278

8.3.4 結束語282

8.4 提高半設備無關隨機數擴展協定中可驗證的隨機性282

8.4.1 利用全部觀測值量化隨機性284

8.4.2 結束語289

8.5 半設備無關部分自由隨機源的隨機性增強方案289

8.5.1 模型簡介289

8.5.2 可行域和隨機性認證290

8.5.3 解析函式294

8.5.4 結束語298

8.6 基於3→1QRAC的半設備無關部分自由隨機源隨機性擴展協定298

8.6.1 可行域299

8.6.2 隨機性認證和解析函式301

8.6.3 結束語303

8.7 測量相關對廣義CHSHBell測試在單輪和多輪情況的影響303

8.7.1 單輪場景304

8.7.2 多輪場景309

8.7.3 結束語315