量子安全多方计算研究及在军事气象私有信息检索方面的应用
发布时间：2021-05-07 08:12
安全多方计算是现代密码学的重要组成部分和热门研究领域,其主要目标是完成以下计算任务：在一个互不信任的分布式网络中,两个或多个用户能够在不泄露各自隐私数据的前提下合作计算某个约定函数并获得计算结果。安全多方计算在数据挖掘、科学计算、电子交易、信息检索以及计算几何等多个领域有广泛的应用前景。安全多方计算与量子信息学的相互融合产生了新兴的热门研究领域——量子安全多方计算。不同于基于没有被证明的数学困难性问题的计算复杂度的经典安全多方计算,量子安全多方计算由于引入了量子信息技术的优异特性,其在健壮性、安全性以及计算效率等方面均有很大优势,理论上具有无条件安全性和窃听可检测性。这为信息的安全计算提供了新的思路和方法。在现代社会中,气象信息已成为国家的重要战略资源,其在国家和社会中的地位和作用越来越重要。现代战争的胜负不仅仅取决于对立双方的政治、外交、经济、军事等因素,气象条件与气象信息资料对战争的胜负也有极其重要的影响。在一些特定的条件下,气象条件与气象信息甚至可以决定战争的胜负。本文正是基于此,以保障安全性、提高计算效率、降低实现难度和简化操作等为目的,对量子安全多方计算进行了较为深入地理论研...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 研究现状
1.3 论文拟探讨的主要问题
1.4 论文主要贡献和内容安排
第二章 量子计算理论基础
2.1 量子力学基本假设
2.1.1 量子力学第一假设
2.1.2 量子力学第二假设
2.1.3 量子力学第三假设
2.1.4 量子力学第四假设
2.2 密度算子理论
2.3 Schmidt分解和纠缠态
2.4 量子力学基本原理
2.4.1 Heisenberger测不准原理
2.4.2 量子不可克隆定理
2.4.3 非正交量子状态不可区分定理
2.5 量子信息基本概念
2.5.1 完备正交基和量子比特
2.5.2 叠加态与纠缠态
2.5.3 量子门
2.6 本章小结
第三章 基于两方相等比较的量子安全计算
3.1 基于Bell态的两方相等私有比较
3.1.1 YW09协议过程
3.1.2 YW09协议分析与TP相同初始态攻击
3.1.3 改进策略
3.2 基于非对称W纠缠态的两方相等私有比较
3.2.1 W态纠缠特性简要讨论
3.2.2 协议过程
3.2.3 正确性分析
3.2.4 安全性分析
3.2.5 效率分析
3.3 基于纠缠交换的两方相等私有比较
3.3.1 预备知识
3.3.2 协议过程
3.3.3 安全性分析
3.3.4 效率分析
3.4 本章小结
第四章 基于多方相等/两方大小比较的量子安全计算
4.1 基于多粒子GHZ态的多方相等私有比较
4.1.1 协议过程
4.1.2 安全性分析
4.2 基于3维单光子的两方大小私有比较
4.2.1 预备知识
4.2.2 协议过程
4.2.3 安全性分析
4.3 本章小结
第五章 基于量子机制的气象信息私有检索
5.1 私有信息检索介绍
5.2 基于量子机制的气象信息私有检索协议
5.2.1 预备知识
5.2.2 协议过程
5.2.3 分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于对称W态和身份认证的安全量子通信协议[J]. 刘超,耿焕同,刘文杰. 计算机应用. 2014(02)
[2]Robust and efficient quantum private comparison of equality with collective detection over collective-noise channels[J]. HUANG Wei,WEN QiaoYan,LIU Bin,GAO Fei,SUN Ying. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(09)
[3]Quantum Private Comparison Protocol Based on Bell Entangled States[J]. 刘文,王永滨,崔巍. Communications in Theoretical Physics. 2012(04)
[4]Deterministic secure quantum communication without unitary operation based on high-dimensional entanglement swapping[J]. LIU ZhiHao1,CHEN HanWu1,LIU WenJie2,XU Juan1 & LI ZhiQiang3 1School of Computer Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,China;2School of Computer and Software,Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing 210044,China;3College of Information Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China. Science China（Information Sciences）. 2012(02)
[5]Selection of unitary operations in quantum secret sharing without entanglement[J]. XU Juan 1,CHEN HanWu 1,LIU WenJie 1,2 & LIU ZhiHao 1 1 School of Computer Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,China;2 School of Computer and Software,Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing 210044,China. Science China（Information Sciences）. 2011(09)
[6]Secure multi-party computation protocol for sequencing problem[J]. TANG ChunMing 1,2,SHI GuiHua 1 & YAO ZhengAn 3 1 School of Mathematics and Information Science,Guangzhou University,Guangzhou 510006, China;2State Key Laboratory of Information Security, Institute of Software Science,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China;3 School of Mathematics and Computational Science,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,China. Science China（Information Sciences）. 2011(08)
[7]量子安全直接通信[J]. 龙桂鲁,王川,李岩松,邓富国. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(04)
[8]气象信息传输的加密与解密[J]. 王强,王振国,王天福. 甘肃科技. 2010(23)
[9]An efficient deterministic secure quantum communication scheme based on cluster states and identity authentication[J]. 刘文杰,陈汉武,马廷淮,李志强,刘志昊,胡文博. Chinese Physics B. 2009(10)
[10]Symmetric cryptographic protocols for extended millionaires’ problem[J]. LI ShunDong1, WANG DaoShun2 & DAI YiQi2 1 School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China; 2 Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China（Series F:Information Sciences）. 2009(06)
硕士论文
[1]数据加密技术在军事气象网应用的研究[D]. 王军.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3173059
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 研究现状
1.3 论文拟探讨的主要问题
1.4 论文主要贡献和内容安排
第二章 量子计算理论基础
2.1 量子力学基本假设
2.1.1 量子力学第一假设
2.1.2 量子力学第二假设
2.1.3 量子力学第三假设
2.1.4 量子力学第四假设
2.2 密度算子理论
2.3 Schmidt分解和纠缠态
2.4 量子力学基本原理
2.4.1 Heisenberger测不准原理
2.4.2 量子不可克隆定理
2.4.3 非正交量子状态不可区分定理
2.5 量子信息基本概念
2.5.1 完备正交基和量子比特
2.5.2 叠加态与纠缠态
2.5.3 量子门
2.6 本章小结
第三章 基于两方相等比较的量子安全计算
3.1 基于Bell态的两方相等私有比较
3.1.1 YW09协议过程
3.1.2 YW09协议分析与TP相同初始态攻击
3.1.3 改进策略
3.2 基于非对称W纠缠态的两方相等私有比较
3.2.1 W态纠缠特性简要讨论
3.2.2 协议过程
3.2.3 正确性分析
3.2.4 安全性分析
3.2.5 效率分析
3.3 基于纠缠交换的两方相等私有比较
3.3.1 预备知识
3.3.2 协议过程
3.3.3 安全性分析
3.3.4 效率分析
3.4 本章小结
第四章 基于多方相等/两方大小比较的量子安全计算
4.1 基于多粒子GHZ态的多方相等私有比较
4.1.1 协议过程
4.1.2 安全性分析
4.2 基于3维单光子的两方大小私有比较
4.2.1 预备知识
4.2.2 协议过程
4.2.3 安全性分析
4.3 本章小结
第五章 基于量子机制的气象信息私有检索
5.1 私有信息检索介绍
5.2 基于量子机制的气象信息私有检索协议
5.2.1 预备知识
5.2.2 协议过程
5.2.3 分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于对称W态和身份认证的安全量子通信协议[J]. 刘超,耿焕同,刘文杰. 计算机应用. 2014(02)
[2]Robust and efficient quantum private comparison of equality with collective detection over collective-noise channels[J]. HUANG Wei,WEN QiaoYan,LIU Bin,GAO Fei,SUN Ying. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(09)
[3]Quantum Private Comparison Protocol Based on Bell Entangled States[J]. 刘文,王永滨,崔巍. Communications in Theoretical Physics. 2012(04)
[4]Deterministic secure quantum communication without unitary operation based on high-dimensional entanglement swapping[J]. LIU ZhiHao1,CHEN HanWu1,LIU WenJie2,XU Juan1 & LI ZhiQiang3 1School of Computer Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,China;2School of Computer and Software,Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing 210044,China;3College of Information Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China. Science China（Information Sciences）. 2012(02)
[5]Selection of unitary operations in quantum secret sharing without entanglement[J]. XU Juan 1,CHEN HanWu 1,LIU WenJie 1,2 & LIU ZhiHao 1 1 School of Computer Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,China;2 School of Computer and Software,Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing 210044,China. Science China（Information Sciences）. 2011(09)
[6]Secure multi-party computation protocol for sequencing problem[J]. TANG ChunMing 1,2,SHI GuiHua 1 & YAO ZhengAn 3 1 School of Mathematics and Information Science,Guangzhou University,Guangzhou 510006, China;2State Key Laboratory of Information Security, Institute of Software Science,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China;3 School of Mathematics and Computational Science,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,China. Science China（Information Sciences）. 2011(08)
[7]量子安全直接通信[J]. 龙桂鲁,王川,李岩松,邓富国. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(04)
[8]气象信息传输的加密与解密[J]. 王强,王振国,王天福. 甘肃科技. 2010(23)
[9]An efficient deterministic secure quantum communication scheme based on cluster states and identity authentication[J]. 刘文杰,陈汉武,马廷淮,李志强,刘志昊,胡文博. Chinese Physics B. 2009(10)
[10]Symmetric cryptographic protocols for extended millionaires’ problem[J]. LI ShunDong1, WANG DaoShun2 & DAI YiQi2 1 School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China; 2 Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China（Series F:Information Sciences）. 2009(06)
硕士论文
[1]数据加密技术在军事气象网应用的研究[D]. 王军.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3173059
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