专利汇可以提供两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于网络通信技术领域,公布了一种两个基于Bell态的半量子安全直接通信方案,通过协议的会话,半量子秘密信息接收者只需要对量子信息发送方发送的两列序列,先后用经典测量基{|0〉,|1〉}测量,再通过比对初始Bell态可能塌缩的两种情况,即可获得n位秘密信息或2n位秘密信息。本发明提出了两个基于Bell态的半量子安全直接通信方案,能够让半量子用户参与通信;一方面降低了用户成本,一方面由于半量子操作的简单易实现,降低了协议的实现难度;两种协议都只用到了Bell态做量子信息载体,并且无需额外的诱骗 光子 参与窃听检测;减少了协议的复杂性,推进了量子安全直接通信协议的实现。,下面是两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法专利的具体信息内容。
1.一种两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法,其特征在于,所述两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法包括:
执行协议过程中,半量子秘密信息接收者对量子信息发送方发送的两列序列,先后用经典测量基{|0>,|1>}测量,再通过比对初始Bell态可能塌缩的两种情况,获得n位秘密信息或2n位秘密信息;
两个基于Bell态的量子安全直接通信协议中的协议一包括:
第一步:量子信息发送方从{|φ±>,|ψ±>}中随机选取制备N=4n(1+δ)Bell态有序序列,然后将每个Bell态拆分成一粒子H序列和二粒子T序列;为抵制两种特洛伊木马攻击,在T序列到达半量子秘密信息接收者之前,半量子秘密信息接收者装有一个波长滤波器和光子数分离器PNS;量子信息发送方将保留H序列并将T序列发送给半量子秘密信息接收者;
第二步:在收到T序列之后,半量子秘密信息接收者对该序列中的粒子随机选取MEASURE或者REFLECT操作;当选择的是MEASURE操作时,半量子秘密信息接收者使用经典测量基{|0>,|1>}测量粒子并保留测量结果,最后组成MRB序列;当选择的是REFLECT操作时,半量子秘密信息接收者将该粒子直接反射给量子信息发送方,而不做任何处理;当N值足够大时,返回给量子信息发送方的粒子数将趋于2n;
第三步:量子信息发送方暂存返回的量子比特,并通过经典信道向半量子秘密信息接收者回复确认;随后,半量子秘密信息接收者公布返回粒子在T序列中的相应位置;对于每一位粒子,量子信息发送方将手中和H序列中相应位置的粒子做联合Bell测量;例如,当初始Bell态为 时,若测量结果不与初始Bell态相同,量子信息发送方
则认为返回的粒子被篡改;当完成所有返回粒子的联合Bell测量之后,发送方计算出错率;
当出错率低于预定的阈值,发送方则认为量子信道中不存在窃听者,并丢弃这2n位Bell进入第四步;否则,发送方将认为信道中存在窃听者,终止协议;
第四步:量子信息发送方用经典测量基{|0>,|1>}测量手中剩下H序列,获得测量结果MRA;然后,发送方随机选取n位作为编码序列MRe和n位检测序列MRc;加密规则如下:当需要传送经典比特信息为0时,发送方重新制备相同粒子即可,不做任何改变;当需要传送的经典信息为1时,发送方重新制备相反量子比特;最后发送方将新的编码序列MRe'和检测序列MRc进行重排生成MRA',记录它的正确顺序,并将序列发送给信息接收者;
第五步:半量子秘密信息接收者收到MRA'后,通过经典信道向量子信息发送方回复确认,并使用经典测量基{|0>,|1>}来测量该序列;收到半量子秘密信息接收者确定信息的量子信息发送方公布MRe'和MRc的初始顺序以及对应位的初始Bell态。
2.如权利要求1所述的两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法,其特征在于,量子信息发送方具有全量子处理能力并负责制备Bell态序列以及进行Bell基测量;
半量子秘密信息接收者进行如下操作:
测量MEASURE操作:使用经典测量基{|0>,|1>}测量粒子,并保留测量结果;
反射REFLECT操作:对收到的粒子,不做任何处理直接发回给发送者。
3.如权利要求1所述的两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法,其特征在于,第五步进一步分为:
(1)窃听检测:半量子秘密信息接收者通过比较量子信息发送方发布的初始Bell态的状态和MRc、MRB的测量结果,计算错误率,当初始Bell态为|φ±>(|ψ±>)且测量结果不是00或
11、01或10时,半量子秘密信息接收者将认为信道中存在窃听者;当完成n位检测粒子的信息比对,半量子秘密信息接收者将得到错误率值从而判断量子信道中是否存在窃听者;
(2)获取秘密信息:当半量子秘密信息接收者认为信道中不存在窃听者时,再一次比对量子信息发送方发布的初始Bell态与MRe'、MRB的测量结果,获取秘密信息。
4.如权利要求1所述的两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法,其特征在于,两个基于Bell态的量子安全直接通信协议中的协议二包括:
± ±
第一步:量子信息发送方从{|φ >,|ψ>}中随机选取制备N=4n(1+δ)Bell态有序序列,然后将每个Bell态拆分成一粒子H序列和二粒子T序列;为抵制两种特洛伊木马攻击,在T序列到达半量子秘密信息接收者之前,半量子秘密信息接收者必须装有一个波长滤波器和光子数分离器PNS;量子信息发送方将保留H序列并将T序列发送给半量子秘密信息接收者;
第二步:在收到T序列之后,半量子秘密信息接收者对该序列中的粒子随机选取MEASURE或者REFLECT操作;当选择的是MEASURE操作时,半量子秘密信息接收者使用经典测量基{|0>,|1>}测量粒子并保留测量结果,最后组成MRB序列;当选择的是REFLECT操作时,半量子秘密信息接收者将该粒子直接反射给发送方,而不做任何处理;当N值足够大时,返回给量子信息发送方的粒子数将趋于2n;
第三步:量子信息发送方暂存返回的量子比特,并通过经典信道向半量子秘密信息接收者回复确认;随后,半量子秘密信息接收者公布返回粒子在T序列中的相应位置;对于每一位粒子,量子信息发送方将手中和H序列中相应位置的粒子做联合Bell测量;例如,当初始Bell态为 时,若测量结果不与初始Bell态相同,量子信息发送方
则认为返回的粒子被篡改;当完成所有返回粒子的联合Bell测量之后,发送方计算出错率;
当出错率低于预定的阈值,发送方则认为量子信道中不存在窃听者,并丢弃这2n位Bell进入第四步;否则,发送方将认为信道中存在窃听者,终止协议;
第四步:量子信息发送方用经典测量基{|0>,|1>}测量余下的H序列,获得测量结果MRA;
然后发送方随机选取n位粒子作为加密序列MRe和n位粒子作为检测序列MRc;在1个量子比特上编码2比特秘密信息的新加密规则如下:
1)当秘密经典信息为00或11,量子信息发送方将重新制备相同状态的粒子而不做任何处理;当秘密经典信息为01或者10时,量子信息发送方将重新制备相反状态的粒子;
2)当经典信息为11或者10时,量子信息发送方将随机从{|0>,|1>}选取一位诱骗粒子插入到该位粒子后面;在加密所有秘密信息之后,量子信息发送方只需要将新生成的MRe'、检测序列MRc和诱骗光子全部发给半量子信息接收者,不需要重新排序;
第五步:在收到所有量子信息发送方发送过来的粒子之后,半量子秘密信息接收者将会通经典信道向量子信息发送方回复确认;然后,量子信息发送方公布诱骗光子的插入位,MRe'的初始顺序以及相应位置粒子对应的初始Bell态的状态。
5.如权利要求4所述的两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法,其特征在于,第五步进一步分为:
(1)窃听检测:半量子信息接收者将MRc、MRB的测量结果与量子信息发送方发布的初始Bell态进行比较,检测信道安全性;当初始Bell态为|φ+>(|ψ+>),而测量结果不是00或11、
01或10时,半量子秘密信息接收者将认为信道中存在窃听者;当完成n位检测粒子的信息比对,信息接收者将得到错误率值,从而判断量子信道中存在窃听者;当错误率低于阈值时,信息接收者将进行下一步操作,当高于阈值时,信息接收者将终止协议;
(2)获取秘密信息:半量子秘密信息接收者可以通过的MRe'、MRe测量结果与初始Bell态进行比较,获得秘密信息;当该位粒子存在插入的诱骗光子,信息接收者去除诱骗光子并比较MRe'和MRe测量结果之后,即可判断传送的秘密信息肯定为11或10。
6.一种实现权利要求1~5任意一项所述两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法的信息数据处理终端。
7.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法。
8.一种实现权利要求1-5任意一项所述两个基于Bell态的半量子安全直接通信方法的网络通信平台。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
业务的发送方法、装置及终端 | 2020-05-08 | 894 |
面向智能电网的非交互式可验证的多类型加密数据聚合方法 | 2020-05-08 | 706 |
一种基于CSI的细粒度手势识别方法和系统 | 2020-05-08 | 771 |
用于在无线通信系统中控制资源绑定和映射的方法和装置 | 2020-05-08 | 569 |
一种汽车无线充电的方法及系统 | 2020-05-08 | 890 |
新无线电中的连接模式移动性 | 2020-05-08 | 115 |
用于NR专用载波和LTE/NR共享载波之间的PRACH发送的上行链路载波选择 | 2020-05-11 | 7 |
用于同步信号块选择的UE时延要求的使用的系统和方法 | 2020-05-11 | 426 |
用于下行链路控制信道的经随机化搜索空间 | 2020-05-11 | 925 |
用于控制对信息-物理系统的访问的系统和方法 | 2020-05-08 | 283 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。