【摘要】：安全多方計(jì)算是分布式密碼學(xué)的理論基礎(chǔ),其主要功能是在一個(gè)互不信任的多用戶網(wǎng)絡(luò)中,各個(gè)用戶能夠在不泄露各自私有信息的前提下協(xié)同合作以獲得某個(gè)函數(shù)的計(jì)算結(jié)果。安全多方計(jì)算在金融、政治、軍事、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。將量子信息技術(shù)與安全多方計(jì)算技術(shù)結(jié)合,產(chǎn)生了更新的研究領(lǐng)域—量子安全多方計(jì)算。量子安全多方計(jì)算,因引入了物理學(xué)中的量子力學(xué),使其在安全性、魯棒性、通信效率等方面都優(yōu)于經(jīng)典安全多方計(jì)算。目前量子安全多方計(jì)算大多局限于量子私有比較、量子安全拍賣、量子簽名等簡(jiǎn)單問(wèn)題,一些更具實(shí)用價(jià)值的復(fù)雜問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。本論文主要對(duì)三類較為復(fù)雜的量子安全多方計(jì)算問(wèn)題:量子私有查詢、量子私有價(jià)格協(xié)商及量子私有幾何計(jì)算進(jìn)行了較為深入地研究,以提高計(jì)算效率、保障安全性、降低通信復(fù)雜度等為目的,對(duì)這三類協(xié)議進(jìn)行了深入分析與探討。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出一種新的量子私有查詢協(xié)議,協(xié)議基于量子茫然傳輸策略保障了查詢客戶端的隱私安全,通過(guò)實(shí)施Grover迭代來(lái)高效地獲取加密的待查信息;并使得協(xié)議的通信復(fù)雜度較之前協(xié)議大幅度降低,并分析證明其能夠有效保證客戶端隱私與服務(wù)端的安全性。(2)提出一個(gè)基于量子的保護(hù)隱私價(jià)格協(xié)商協(xié)議,借助量子比較器對(duì)各類商品進(jìn)行價(jià)格比較計(jì)算,通過(guò)量子計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)所有商品滿足交易條件的商品數(shù)量,并使用量子比特串承諾協(xié)議保證了協(xié)商雙方的數(shù)據(jù)隱私安全。與經(jīng)典相關(guān)協(xié)議相比,通信復(fù)雜度有顯著降低。(3)提出了一種基于量子的隱私保護(hù)幾何相交協(xié)議,借助量子操作變換將私有交點(diǎn)問(wèn)題巧妙地轉(zhuǎn)化為量子搜索問(wèn)題。并借助量子計(jì)數(shù)算法快速找到兩方幾何相交點(diǎn)。與經(jīng)典的相關(guān)協(xié)議相比,我們的協(xié)議降低了通信復(fù)雜度,同時(shí)也保證了參與者的隱私。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP309;O413.1
【圖文】：

邐｜0）－｜0逡逑１０邐ＶＴ逡逑圖２．２邋｜１）態(tài)進(jìn)過(guò)／／門的線路圖逡逑量子搜索算法的過(guò)程如圖２．３所示，其中輸入端包含一個(gè)量子寄存器和一個(gè)逡逑ｏｒａｃｌｅ工作空間。旨在最少迭代次數(shù)內(nèi)獲得搜索問(wèn)題的解。逡逑？量子比特｜0＞二＝＝：邐三三二邐＾……邐二—邐１＝１邐測(cè)跫逡逑Ｇ邐Ｇ邐＇邐０逡逑Ｏｒａｃｌｅ的邐．．丨一－邋二逡逑工作區(qū)間邋邐－—［＝］邐［＝……邐＝３邐［＝邐ｇ逡逑２．３量子搜索算法的線路框圖逡逑由圖２．３可知，算法需要執(zhí)行Ｇｒｏｖｅｒ迭代的次數(shù)是從初態(tài)｜０＞？”開(kāi)逡逑始，通過(guò)使用Ｈ門操作來(lái)使系統(tǒng)處于疊加態(tài)艮Ｐ：逡逑＜－＞逡逑然后再經(jīng)過(guò)次Ｇｒｏｖｅｒ迭代完成搜索過(guò)程。實(shí)現(xiàn)Ｇｒｏｖｅｒ迭代的量子線路逡逑如圖２．４所示，迭代過(guò)程可分為以下４步：逡逑Ｓｔｅｐｌ：應(yīng)用ｏｒａｃｌｅ算子０，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)元素是否為搜索問(wèn)題的解：逡逑Ｓｔｅｐ２：對(duì)Ｓｔｅｐｌ的結(jié)果應(yīng)用Ｈａｄａｍａｒｄ變換／／？ｎ；逡逑２０逡逑

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本文編號(hào)：2715132