Hash函數(shù)在數(shù)字簽名、完整性認證等密碼應用中起到重要作用。大多數(shù)Hash函數(shù)基于Merkle-Damg?rd（MD）結(jié)構(gòu)構(gòu)造。不幸的是,這種MD結(jié)構(gòu)遭受了各種攻擊,因此有必要設計新型Hash函數(shù)來解決以基于計算復雜性理論的Hash函數(shù)為基礎的一系列密碼體制安全性受到的威脅。量子游走是經(jīng)典隨機游走的量子對應,是近年來提出的一種新型量子計算模型。離散量子游走是構(gòu)造許多量子算法的基礎,因此備受國內(nèi)外學者的關注。目前國內(nèi)外學者在量子游走的拓撲性質(zhì)、Anderson局域化、應用及實驗等方面進行了廣泛而深入的研究,并取得了很多重要成果。但這些研究僅限于量子級別。為了擴展量子游走的應用,本文擬將量子游走模型應用于Hash函數(shù)的構(gòu)造研究,從而為數(shù)字簽名、消息認證碼、偽隨機數(shù)生成等密碼應用的關鍵技術(shù)提供很好的科學依據(jù)。主要成果及創(chuàng)新點如下:（1）我們提出了基于二維晶格上量子游走的量子隨機游走仿真模型,并基于標準的量子游走公式推導出了離散時間的量子游走搜索算法,可以顯著增加到指定位置的量子游走概率。并將二維晶格上離散量子游走及搜索的概率變化過程做成了可視化仿真軟件。（2）構(gòu)造了基于二維晶格上離散量子游走... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 二維晶格上的離散量子游走及搜索
        1.2.2 離散量子游走的量子Hash函數(shù)研究
    1.3 論文研究內(nèi)容及取得成果
    1.4 論文組織安排
第2章 量子計算理論基礎
    2.1 量子信息特性
        2.1.1 量子力學中的常用符號
        2.1.2 量子基本概念和性質(zhì)
    2.2 量子游走理論及模型
        2.2.1 離散量子游走
        2.2.2 連續(xù)量子游走
    2.3 GROVER搜索算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 二維晶格離散量子游走與搜索
    3.1 引言
    3.2 線上離散量子游走
    3.3 二維空間上離散量子游走
    3.4 圖上離散量子游走
    3.5 二維晶格上離散量子游走
    3.6 二維晶格上基于離散量子游走的搜索
    3.7 二維晶格上離散量子游走及搜索的仿真設計實現(xiàn)
        3.7.1 軟件包使用
        3.7.2 使用示例
    3.8 本章小結(jié)
第4章 基于二維晶格上離散量子游走的量子Hash函數(shù)
    4.1 引言
    4.2 基于二維晶格上離散量子游走的量子HASH函數(shù)
    4.3 基于二維晶格上離散量子游走的量子HASH函數(shù)性能分析
        4.3.1 對消息的敏感性分析
        4.3.2 擴散和混亂分析
        4.3.3 碰撞測試
        4.3.4 均勻分布分析
        4.3.5 抗生日攻擊
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Johnson圖上離散量子游走的量子Hash函數(shù)
    5.1 引言
    5.2 基于JOHNSON圖J(N,K)上離散量子游走的量子HASH函數(shù)
    5.3 基于JOHNSON圖J(N,K)上離散量子游走的量子HASH函數(shù)性能分析
        5.3.1 對消息的敏感性分析
        5.3.2 擴散和混亂分析
        5.3.3 碰撞測試
        5.3.4 均勻分布分析
        5.3.5 抗生日攻擊
    5.4 與其它基于QW的QHF進行比較
    5.5 基于JOHNSON圖上離散量子游走構(gòu)造量子HASH函數(shù)的應用及實現(xiàn)
        5.5.1 軟件包的使用
        5.5.2 使用示例
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Improving the efficiency of quantum hash function by dense coding of coin operators in discrete-time quantum walk[J]. YuGuang Yang,YuChen Zhang,Gang Xu,XiuBo Chen,Yi-Hua Zhou,WeiMin Shi.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2018(03)
[2]Novel Hash Function Based on Coupled Chaotic Map Lattices[J]. ZHEN Ping,ZHAO Geng,MIN Lequan,LI Xiaodong.  Chinese Journal of Electronics. 2014(04)



本文編號：3188735