《量子網路編碼安全認證與形式化分析方法研究》是依託北京航空航天大學，由尚濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子網路編碼安全認證與形式化分析方法研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：尚濤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子網路編碼是突破量子通信網路傳輸容量瓶頸的關鍵技術，同時編碼特性使得量子通信面臨新的安全挑戰。本研究融合量子網路編碼和量子密碼學最新技術，重點研究量子網路編碼安全認證與形式化分析方法，實現量子通信網路的安全高效傳輸：1、分析量子網路編碼模型的安全威脅。考慮信道資源、節點類型、傳輸方式等條件，分析以糾纏附加粒子為代表的主動攻擊，設計新型量子攻擊策略；2、研究面向量子編碼信息的訊息認證方案。提出可重複驗證的通用量子同態簽名方案，解決一般網路條件下簽名高效生成、逐跳簽名驗證困難問題；3、研究面向量子編碼機會的身份認證方案。提出支持量子信道完備性驗證的身份認證方案，解決信道竊聽與機會監聽的區分問題，實現量子網路編碼最最佳化設計；4、研究量子網路編碼安全協定形式化分析方法，提出具有通用框架的安全性分析方法。該研究成果有利於探索量子密碼與網路編碼的本質聯繫，將有力推動量子通信網路的套用與發展。
結題摘要
量子網路編碼是突破量子通信網路傳輸容量瓶頸的關鍵技術，同時編碼特性使得量子通信面臨新的安全挑戰。本研究融合量子網路編碼和量子密碼學最新技術，重點研究量子網路編碼安全認證與形式化分析方法，主要研究內容及重要結果如下：1、分析量子網路編碼模型的安全威脅。考慮信道資源、節點類型、傳輸方式等條件，分析以糾纏附加粒子為代表的主動攻擊，指出污染攻擊是量子網路編碼面臨的主要攻擊類型，量子訊息認證和身份認證是必要的解決途徑。2、研究面向量子編碼信息的訊息認證方案。提出可重複驗證的量子同態簽名方案，解決一般網路條件下簽名高效生成、逐跳簽名驗證困難問題；為了實現量子通信網路中的多源認證，提出連續變數量子同態簽名方案。3、研究面向量子編碼機會的身份認證方案。提出支持量子信道完備性驗證的身份認證方案，解決信道竊聽與機會監聽的區分問題，實現量子網路編碼最最佳化設計；通過設定可信第三方，設計基於控制器的安全認證量子網路編碼方案。4、研究新型量子網路編碼方案。從量子通信實施的角度，設計基於連續變數的編解碼操作，提出基於相干態的連續變數量子網路編碼方案。結合連續變數量子同態簽名，提出抗污染攻擊的連續變數量子網路編碼方案。從量子資訊理論的量子失諧角度，提出基於分離態糾纏分配的量子網路編碼方案，提高量子網路編碼的魯棒性；提出基於遠程量子態製備的量子網路編碼方案，實現共享資源的高效建立。5、研究量子網路編碼安全協定形式化分析方法。從隨機預言模型角度，提出基於隨機預言模型的安全性分析方法；重新定義量子隨機預言模型，提出基於量子隨機預言模型的安全性分析方法；針對量子隨機預言模型的實例化，構造弱化的量子隨機預言模型。從連續變數和量子混淆的角度，研究新型量子密碼協定設計和安全性分析方法。該研究成果發展了量子密碼與量子網路編碼的理論基礎，有利於探索量子密碼與網路編碼的本質聯繫，將有力推動量子通信網路的建設與發展。
