1.一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信方法,其特征在于,包括步骤:
s1、控制端设置一预设长度的有序2n粒子簇态序列,所述有序2n粒子簇态序列处于预设状态;
s2、所述控制端从所述有序2n粒子簇态序列中的每个2n粒子纠缠态中取出一个粒子,分别形成2n个有序的粒子序列,并保存每一个有序的粒子序列的粒子顺序,每一个粒子序列中包含了所述有序2n粒子簇态序列中的每个2n粒子纠缠态中的一个粒子;
s3、所述控制端分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱,将打乱顺序后的2n个粒子序列分别发送给2n个通信端;
s4、控制端分别与所述2n个通信端进行安全验证,安全验证通过后,所述控制端分别将2n个未打乱前的粒子顺序发送给所述2n个通信端;
s5、所述2n个通信端分别根据接收到的未打乱前的粒子顺序重新排列各自粒子序列,并分别根据各自重新排列后的粒子序列与对应的通信端进行信息的传递。
2.根据权利要求1所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信方法,其特征在于,所述控制端分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱包括:
所述控制端分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱,并将诱饵粒子分别随机插入所述顺序打乱后的2n个粒子序列;
控制端分别与所述2n个通信端进行安全验证包括:
所述控制端分别发送诱饵粒子的位置和预设的第一测量基给所述2n个通信端;
所述2n个通信端分别根据所述诱饵粒子的位置和第一测量基对各自的粒子序列进行测量,并将第一测量结果发送给所述控制端;
所述控制端分别根据所述第一测量结果评估控制端与所述2n个通信端之间量子信道的错误率,根据所述错误率分别对所述2n个通信端进行验证。
3.根据权利要求2所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信方法,其特征在于,若所述错误率超过预设阈值,则验证不通过,否则,验证通过。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信方法,其特征在于,所述步骤s5包括:
所述2n个通信端分别根据接收到的未打乱前的粒子顺序重新排列各自的粒子序列;
第t通信端从重新排列后的粒子序列随机选取预设个数的粒子作为样本,并选取预设的第二测量基测量所述样本中的每个样本粒子,t=1,2,…,2n;
所述第t通信端将所述样本的位置以及第二测量基发送给其余2n-1个通信端;
所述其余2n-1个通信端根据所述样本的位置以及预设的测量基从各自重新排列后的粒子序列中选取对应的粒子作为样本,并测量,将第二测量结果发送给所述第t通信端;
所述第t通信端根据所述第二测量结果确定所述2n个通信端上的粒子序列是否都处于所述预设状态,若是,则所述2n个通信端分别根据各自重新排列后并且删除各自的样本后的粒子序列与对应的通信端进行信息的传递。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信方法,其特征在于,所述根据各自重新排列后的粒子序列与对应的通信端进行信息的传递包括:
所述通信端采用预设的第三测量基对所述重新排列后的粒子序列进行测量,得到第三测量结果;
所述通信端将待传递的信息与所述第三测量结果进行异或运算,得到已编码信息,将所述已编码信息发送给对应的通信端;
所述对应的通信端采用预设的第四测量基对重新排列后的粒子序列进行测量,得到第四测量结果;
所述对应的通信端将所述第四测量结果与所述已编码信息进行异或运算,得到所述通信端发送给所述对应的通信端的信息。
6.一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信系统,包括控制端和2n个通信端;
所述控制端包括第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的第一计算机程序,所述第一通信端包括第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的第二计算机程序,其特征在于,所述第一处理器执行所述第一计算机程序时实现以下步骤:
s1、设置一预设长度的有序2n粒子簇态序列,所述有序2n粒子簇态序列处于预设状态;
s2、从所述有序2n粒子簇态序列中的每个2n粒子纠缠态中取出一个粒子,分别形成2n个有序的粒子序列,并保存每一个有序的粒子序列的粒子顺序,每一个粒子序列中包含了所述有序2n粒子簇态序列中的每个2n粒子纠缠态中的一个粒子;
s3、分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱,将打乱顺序后的2n个粒子序列分别发送给所述2n个通信端;
s4、分别与所述2n个通信端进行安全验证,安全验证通过后,分别将2n个未打乱前的粒子顺序发送给所述2n个通信端;
所述第二处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤:
s5、根据接收到的未打乱前的粒子顺序重新排列从所述控制端接收到的粒子序列,根据所述重新排列后的第一粒子序列与对应的通信端进行信息的传递。
7.根据权利要求6所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信系统,其特征在于,所述分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱包括:
分别将所述2n个有序的粒子序列的粒子顺序打乱,并将诱饵粒子分别随机插入所述顺序打乱后的2n个粒子序列;
所述分别与所述2n个通信端进行安全验证包括:
分别发送诱饵粒子的位置和预设的第一测量基给所述2n个通信端;
接收所述2n个通信端发送的分别根据所述诱饵粒子的位置和第一测量基对各自的粒子序列进行测量后得到的第一测量结果;
分别根据所述第一测量结果评估所述控制端和所述2n个通信端之间量子信道的错误率,根据所述错误率分别对所述2n个通信端进行验证。
8.根据权利要求7所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信系统,其特征在于,若所述错误率超过预设阈值,则验证不通过,否则,验证通过。
9.根据权利要求6或7所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信系统,其特征在于,所述步骤s5包括:
根据接收到的未打乱前的粒子顺序重新排列从所述控制端接收到的粒子序列;
从重新排列后的粒子序列随机选取预设个数的粒子作为样本,并选取预设的第二测量基测量所述样本中的每个样本粒子;
将所述样本的位置以及第二测量基发送给其余2n-1个通信端;
接收所述其余2n-1个通信端发送的根据所述样本的位置以及预设的测量基从重新排列后的粒子序列中选取对应的粒子作为样本,并测量得到的第二测量结果;
根据所述第二测量结果确定所述2n个通信端上的粒子序列是否都处于所述预设状态,若是,则根据重新排列后并且删除样本后的粒子序列与对应的通信端进行信息的传递。
10.根据权利要求6或7所述的一种基于簇态的多方受控双向量子安全直接通信系统,其特征在于,所述根据所述重新排列后的粒子序列与对应的通信端进行信息的传递包括:
采用预设的第三测量基对所述重新排列后的粒子序列进行测量,得到第三测量结果;
将待传递的信息与所述第三测量结果进行异或运算,得到已编码信息,将所述已编码信息发送给对应的通信端,使得对应的通信端将第四测量结果与所述已编码信息进行异或运算,得到发送给所述对应的通信端的信息;
所述第四测量结果是所述对应的通信端采用预设的第四测量基对重新排列后的粒子序列进行测量。