一种基于Bell态的可认证的多方量子密钥协商方法及系统

文档序号:31795559发布日期:2022-10-14 17:19阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,包括步骤:s1、第三方终端p0获取参与者终端p
i
(i=1,2,...,m-1)的数量(m-1),计算每个参与者终端的认证信息b
i
,得到第三方终端的hash值s2、每个参与者终端p
i
产生一组随机比特串a
i
,之后根据a
i
和持有秘密字符串计算得到比特串c
i
;s3、每个参与者终端p
i
随机产生n个bell态,得到两个有序的粒子序列:r
i
={r
i1
,r
i2
,...,r
in
};每个参与者终端p
i
均将发给下一个参与者终端其中,最后一个参与者终端p
m-1
将q
m-1
→0发送给第一个参与者终端p0;s4、设l=1,重复执行下述内容m-1次:根据接收的信号粒子序列每个参与者p
i
(i=1,...,m-1)根据其字符串a
i
[l]、b
i
[l]和c
i
[l]执行编码操作得到新的每个参与者终端p
i
均将新的发给下一个参与者终端其中,最后一个参与者终端p
m-1
将q
m-1
→0发送给第一个参与者终端p0,令l=l+1;s5、每个参与者终端p
i
对两个粒子序列和r
i
的每个两粒子对进行bell态测量,并根据测量结果得到s6、所有参与者终端p
i
根据执行窃听检测,若通过则所有参与者终端p
i
窃听检测过程中生成的密钥,若不通过则放弃协议。2.根据权利要求1所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括:s1、第三方终端p0获取参与者终端p
i
(i=1,2,...,m-1)的数量(m-1),生成随机数r0并公开给所有参与者终端,并获取所有参与者终端产生的随机数r
i
,在哈希族中选出一个哈希函数h:2
*
→2(m-1)n
并公开给所有参与者终端,计算每个参与者终端的认证信息以得到第三方终端的hash值式中,||代表字符串连接,id
i
代表第i个参与者终端p
i
的身份信息,r
i
为参与者i生成的随机数;所述计算每个参与者终端的认证信息b
i
具体是根据下式进行计算:其中,函数是将扩展到与idi||ri||r0等长的比特串,然后对这两个
比特串进行逐比特异或操作,得到对该比特串进行hash操作,得到相应的hash值bi,其中为参与者p
i
持有的私钥。3.根据权利要求2所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:每个参与者终端p
i
均产生一个(m-1)n比特长的随机串:a
i
={a
i
[1],a
i
[2],...,a
i
[m-1]|a
i
[k]=a
i1
[k]...a
in
[k],a
ij
[k]∈{0,1}};式中,a
i
是第i个参与者终端p
i
产生的随机串;每个参与者终端p
i
根据自身的随机串a
i
和持有的n比特秘密字符串计算得到一串m-1个n长比特串:c
i
={c
i
[1],c
i
[2],...,c
i
[m-1]|c
i
[k]=c
i1
[k]...c
in
[k],c
ij
[k]∈{0,1}};其中,且k=1,2,...,m-1,j=1,2,...,n。4.根据权利要求3所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述步骤s3中,两个有序的粒子序列中,每个两量子对的初始状态为:5.根据权利要求4所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述步骤s4中,每个参与者p
i
根据其字符串a
i
[l]、b
i
[l]和c
i
[l]执行编码操作是对于序列的第j个粒子执行局部酉操作,得到新的6.根据权利要求5所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述对第j个粒子执行局部酉操作,具体是:执行酉操作其中:u
0,0
=i=|0><0|+|1><1|,u
0,1
=x=|0><1|+|1><0|;u
1,0
=z=|0><0|-|1><1|,u
1,1
=iy=|0><1|-|1><0|;7.根据权利要求6所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述步骤s5具体包括:每个参与者终端p
i
对两个粒子序列和r
i
的每个两粒子对进行bell态测量,得到结果:根据n个测量结果,推导出其中8.根据权利要求7所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征
在于,所述步骤s6具体包括:第三方终端p0根据b0计算得到一个长度为n的比特序列,即所有参与者终端p
i
根据比特序列d将序列分成样本序列和信息序列每个参与者终端p
i
根据d计算δ=(d1×2n-1
+d2×2n-2
+

+d
n
×
20)的模n1并公开t
i
',每个参与者终端p
i
将m串t
i
'组成的新的n1比特序列t'与自身的t
i
进行比较,若所有的t
i
都等于t',则所有参与者接受k=k0=k1=

=k
m-1
作为原始协商密钥,否则放弃该协议。9.根据权利要求8所述的一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述根据比特序列d将序列分成样本序列和信息序列具体是:若d
j
的值等于0,则选择对应的比特作为样本组成样本序列作为样本组成样本序列余下的比特组成信息序列10.一种基于bell态的可认证的多方量子密钥协商系统,包括一个第三方终端和至少两个参与者终端,所述第三方终端和所述参与者终端均包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-9任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种基于Bell态的可认证的多方量子密钥协商方法及系统,有m-1个参与者,P


技术研发人员:高丽贞 林崧 黎卫英 郭躬德
受保护的技术使用者:福建师范大学 福建省福州文教职业中专学校(福州第二十三中学)
技术研发日:2022.06.29
技术公布日:2022/10/13
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