【摘要】：本研究課題是在國家自然科學(xué)基金面上項目(項目編號:61572086)的資助下完成的。傳統(tǒng)的密碼體制基于計算安全保證了其安全性。隨著電子計算機(jī)計算能力的快速提高,尤其是伴隨著量子計算機(jī)的出現(xiàn),傳統(tǒng)的基于計算安全的經(jīng)典密碼體制將不再安全。量子通信是量子力學(xué)和經(jīng)典信息論相結(jié)合的產(chǎn)物,量子通信提供了理論上的無條件安全性和檢測竊聽者存在與否的能力。量子通信在過去的二十多年里取得了里程碑式的重大進(jìn)展。雖然量子通信的普遍實用在當(dāng)今看起來還遙不可及,但是在實驗室階段乃至一些政務(wù)通信系統(tǒng)當(dāng)中已經(jīng)率先進(jìn)入實用階段。要想讓量子通信的巨大優(yōu)勢在各領(lǐng)域發(fā)揮它應(yīng)有的作用,就迫切需要推進(jìn)量子通信的實用化。為推進(jìn)量子通信的實用化,安全性就是迫切需要解決的一個關(guān)鍵問題。身份認(rèn)證是所有通信中確保通信雙方用戶合法性的一個重要環(huán)節(jié)。如果沒有身份認(rèn)證,那么就不能保證通信雙方是合法的用戶,安全性也仍然無法保證,所以量子通信網(wǎng)絡(luò)中不僅需要身份認(rèn)證來確保量子通信網(wǎng)絡(luò)中各用戶身份的安全可靠,更需要身份認(rèn)證來提高量子通信的安全性。本文主要介紹量子通信網(wǎng)絡(luò)中用戶身份可信評估模型的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并指出其未來研究的方向。本研究課題概括起來主要包括以下內(nèi)容:(1)量子通信網(wǎng)絡(luò)中用戶身份管理數(shù)學(xué)模型本文提出基于直覺模糊集理論的量子通信網(wǎng)絡(luò)中用戶身份可信數(shù)學(xué)模型。以量子態(tài)為載體,完成對用戶身份可信因素所具有的模糊性定量、準(zhǔn)確的描述,解決對具有模糊性的用戶身份可信的建模問題。針對如何對量子通信網(wǎng)絡(luò)中用戶身份可信度進(jìn)行安全、有效地控制和管理的問題,以及如何解決量子通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶身份的低可控性與安全需求之間的矛盾問題,設(shè)計出量子通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對用戶身份進(jìn)行安全、有效地管理和控制的機(jī)制與方法。(2)量子通信網(wǎng)絡(luò)中用戶身份可信評估模型本文針對如何在量子通信網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)安全的用戶身份可信評估問題,提出不依賴于可信第三方的、以糾纏態(tài)為量子載體的量子身份可信評估模型,有效防止通信網(wǎng)絡(luò)中用戶的否認(rèn)、欺騙及竊聽問題,實現(xiàn)用戶身份可信評估的公平性、公正性和可追溯性,確保用戶身份可信評估的真實可靠和安全可信。(3)量子身份認(rèn)證本文提出了一種新的量子身份認(rèn)證協(xié)議,該協(xié)議以Bell態(tài)為傳輸載體,利用Bell態(tài)糾纏交換和Bell基測量對通信雙方用戶進(jìn)行身份認(rèn)證。兩個Bell態(tài)在傳送過程中不需要做任何幺正變換,只需要執(zhí)行Bell基測量和按位異或運(yùn)算就可以實現(xiàn)信息的傳輸和身份合法性的認(rèn)證。協(xié)議中只需要進(jìn)行Bell態(tài)的制備和測量,因此技術(shù)上容易實現(xiàn)。此外,還驗證了協(xié)議的正確性,分析了協(xié)議的安全性。
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O413;TN918

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2714840