量子秘密共享是量子通信的重要研究領(lǐng)域。相較于經(jīng)典秘密共享,量子秘密共享在安全性上有著巨大優(yōu)勢:它的安全性不基于計算復(fù)雜性,而是由量子力學(xué)原理來保證。因此,在原理上,量子秘密共享可做到無條件安全。量子秘密共享的研究分為兩個方面:共享量子態(tài)的量子秘密共享和共享經(jīng)典信息的量子秘密共享。本文著重研究共享經(jīng)典信息的量子秘密共享。我們提出了兩個共享經(jīng)典信息的量子秘密共享方案——基于多能級單粒子量子態(tài)的多方與多方之間量子秘密共享協(xié)議和基于多能級單粒子量子秘密共享的量子匿名排名協(xié)議,討論了兩個方案的安全性,并以兩個簡單案例為例論證所提兩個方案的正確性。在第一個協(xié)議中,我們使用d組(d為奇素數(shù))相互無偏基中的d~2個單粒子量子態(tài)作為協(xié)議實施的載體,實現(xiàn)多方(A組的r個成員)與多方(B組的q個成員)之間的量子秘密共享。在該協(xié)議中,A組的所有成員通過使用酉操作將她們各自的秘密信息直接編碼在多能級單粒子態(tài)上,然后A組最后一個成員把所得到的多能級單粒子序列平均分成q份,并將這q份分別發(fā)送給B組的q個成員。B組所有成員通過測量對應(yīng)位置的多能級單粒子態(tài),就能共享由A組的r個成員共享的秘密信息。我們在協(xié)議中隨機插入誘騙粒子,以此來避免竊聽。隨后,我們對協(xié)議進(jìn)行分析,證明了協(xié)議的正確性以及可行性,同時給出協(xié)議的安全性分析,證明協(xié)議可避免竊聽,能夠抵抗攔截-重發(fā)攻擊、糾纏攻擊等竊聽手段。在第二個協(xié)議中,我們利用d組(d為奇素數(shù))相互無偏基的循環(huán)特性建立一方與多方之間的量子秘密共享關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,提出由一個服務(wù)器掌控的多個參與者參與排名的量子多方匿名排名協(xié)議。多個參與者通過建立秘密共享獲得各自的秘密序列,并在秘密序列上編碼各自擁有的數(shù)據(jù)集,然后將編碼數(shù)據(jù)集后的秘密序列發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器經(jīng)過計算,將結(jié)果公布。各個參與者根據(jù)服務(wù)器公布的信息計算各自擁有數(shù)據(jù)的排名。此過程中,數(shù)據(jù)排名對除擁有者之外的所有參與者以及服務(wù)器都是匿名的。最后,我們對協(xié)議進(jìn)行分析,證明了協(xié)議的正確性以及可行性,并分析了不同的攻擊方案,給出安全分析證明。
【學(xué)位單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O413;TN918
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
2 量子信息基礎(chǔ)理論知識
    2.1 量子比特
    2.2 量子糾纏及糾纏交換
    2.3 量子測量
    2.4 量子不可克隆定理
    2.5 海森堡測不準(zhǔn)原理
    2.6 幺正變換
    2.7 本章小結(jié)
3 量子秘密共享
    3.1 經(jīng)典秘密共享
        3.1.1 經(jīng)典（k,n）門限秘密共享方案
        3.1.2 方案分析
    3.2 量子秘密共享
        3.2.1 HBB協(xié)議
        3.2.2 G-QSS協(xié)議
    3.3 本章小結(jié)
4 多方與多方量子秘密共享與量子匿名排名方案
    4.1 基于d能級單粒子的多方與多方之間量子秘密共享協(xié)議
        4.1.1 具體協(xié)議
        4.1.2 正確性分析
        4.1.3 安全性分析
    4.2 基于d能級單粒子量子秘密共享的量子匿名排名協(xié)議
        4.2.1 具體協(xié)議
        4.2.2 正確性分析
        4.2.3 安全性分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號：2864176