隨著量子計(jì)算的發(fā)展,依賴計(jì)算安全的加密算法面臨挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)新型量子加密算法,是當(dāng)前量子密碼研究的重要方向之一。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外量子加密算法研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,闡述了量子加密的相關(guān)理論,對(duì)量子加密原理、傳輸協(xié)議及安全性進(jìn)行了詳細(xì)分析,通過歸納已有量子加密算法,發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有量子加密算法的不足。本文引入混沌序列,通過隨機(jī)調(diào)用邏輯門組的方式對(duì)量子編碼后的混沌密鑰序列進(jìn)行量子態(tài)轉(zhuǎn)換,然后與量子態(tài)明文進(jìn)行異或操作實(shí)現(xiàn)量子加密,通過模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全面驗(yàn)證。完成的主要工作如下:1.總結(jié)量子加密的研究現(xiàn)狀,梳理了量子加密算法涉及的量子計(jì)算、量子加密傳輸、量子密鑰分發(fā)以及基于經(jīng)典密鑰和基于量子密鑰的量子加密算法,分析了現(xiàn)有算法的不足。2.提出了基于混沌序列和量子邏輯門組的加密算法。分析了量子門操作構(gòu)造和量子邏輯門加密控制的基本原理,對(duì)量子邏輯門組的糾纏特性和糾纏量子態(tài)的門操作進(jìn)行了研究,基于糾纏態(tài)操作機(jī)理,利用量子邏輯門組對(duì)混沌密鑰序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后用量子態(tài)混沌密鑰同量子態(tài)明文進(jìn)行異或操作,在獲得巨大密鑰空間的同時(shí)得到良好的加密效果,并從理論上分析了算法的安全性。3.利用空間轉(zhuǎn)換原理設(shè)計(jì)了模擬量子計(jì)算實(shí)驗(yàn),對(duì)模... 

【文章來源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

量子密碼算法流程

1 12j jis i i i iY b a j （4.中， ,j ji i 為第i量子位的概率幅； ,i i a b 為問題空間的混沌序列第i列上變化范圍； ,jicjisX Y 為對(duì)應(yīng)問題兩條量子編碼的混沌序列第i列的實(shí)際 key 或的值。例如，第 i 量子位的概率幅為[cos(1.149),sin(1.149)],[ cos(0.6605),sin(0.6605題空間混沌序列的變化范圍為[-1,1]，概率幅分別計(jì)算為[0.4094，0.9124.7897，0.6134]則可以得到空間轉(zhuǎn)換值為：[0.4094,0.9124]，[0.7897,0.6134]�；煦缧蛄凶兓秶l(fā)生改變，則空間轉(zhuǎn)換的值也將發(fā)生變化。4.1.2 模擬加密算法的總體設(shè)計(jì)框架圖 4.1 給出了本文模擬框架的總體設(shè)計(jì)思想，也就是本文實(shí)現(xiàn)加密、密鑰分信傳輸以及測(cè)試的全部流程。圖 4.1 由兩個(gè)虛線框組成，分別為加密算法單元擬實(shí)驗(yàn)單元。前者以算法庫(kù)的形式在框架中調(diào)用，后者以程序框架的形式呈

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文下面分別給出模擬框架的用例圖和類圖，進(jìn)一步說明其整體設(shè)計(jì)和工作流程。（1）用例圖：利用用戶和用例的關(guān)系給出系統(tǒng)的功能使用說明，從使用的角度分析系統(tǒng)的功能和信息流向，從而對(duì)接口的功能給出詳細(xì)設(shè)計(jì)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分組加密算法的并行量子搜索攻擊的研究[J]. 段博佳,袁家斌,楊婕,葉峰.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2011(09)
[2]量子計(jì)算[J]. 夏培肅.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2001(10)

博士論文
[1]量子密碼的理論研究及其計(jì)算機(jī)仿真[D]. 林崧.北京郵電大學(xué) 2009
[2]量子保密通信若干問題的研究[D]. 楊宇光.北京郵電大學(xué) 2006
[3]偽隨機(jī)序列構(gòu)造及其隨機(jī)性分析研究[D]. 白恩健.西安電子科技大學(xué) 2004

碩士論文
[1]量子密碼通信的經(jīng)典仿真[D]. 喬輝.浙江工商大學(xué) 2010
[2]基于混沌的“一組一密”分組密碼算法研究[D]. 閆紀(jì)寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]混沌映射的隨機(jī)性分析[D]. 鄭永愛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3435573