量子多证明者零知识交互证明的相关研究

发布时间：2017-09-05 11:47

  本文关键词：量子多证明者零知识交互证明的相关研究

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【摘要】：量子计算是一种在量子计算机上执行并根据量子力学原理的新型计算方式。依据量子计算理论设计的量子算法,有可能在计算速度上超越经典图灵机。量子计算在原理上是可行的,并将会在物理上完全实现。当今社会,信息安全越来越重要,传统信息安全技术在量子计算能力下又是否仍具有以往的安全性,利用量子特性设计的密码学能否为人类带来更好的安全保障,这都是我们需要思考的问题。有理由认为,经典密码体制在量子攻击下是不安全的,那么如何利用量子特性去抵抗同样由量子特性带来的攻击。例如,经典密码学中的一个基本核心概念是零知识,只有通过零知识证明的密码协议才能认为是安全的。把零知识推广到量子情形,考虑量子零知识证明,基于量子零知识构造的密码协议或许就能够满足我们的安全需求。首先,我们通过验证者观察的角度来描述量子零知识证明的定义。重新理解量子零知识证明的定义描述,有助于我们探讨与解释它们是如何从经典情形的定义中推广而来,并且符合我们的直观理解。接下来研究量子多证明者零知识证明,通过构造一个量子多证明者零知识交互论证,并证明了该论证中的协议是一个量子多证明者零知识交互证明。协议的实现由量子力学原理保证,有绝对的安全性。
【关键词】：量子零知识 多证明者交互证明 量子密码学 量子信息和计算
【学位授予单位】：中央民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O413;TN918.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 第一章 绪论12-15
• 第一节 研究背景与意义12-13
• 第二节 研究动机与方法13-14
• 第三节 论文的组织14
• 第四节 本论文取得的成果及创新点14-15
• 第二章 量子信息论相关知识15-22
• 第一节 本论文所需的线性代数的相关知识15-18
• 一、复欧几里得空间15
• 二、有关的线性算子及性质15-16
• 三、算子的分解16-17
• 四、张量积17
• 五、平方算子上的线性映射17-18
• 第二节 量子信息18-20
• 一、量子态和量子系统18-19
• 二、混态和纯态19
• 三、算子的范数,迹范数19
• 四、两个量子状态之间的距离测量19-20
• 五、线性映射的距离测量20
• 第三节 量子计算20-22
• 第三章 量子零知识证明的定义22-34
• 第一节 零知识简介22-23
• 一、零知识性质和零知识证明22
• 二、获得知识22-23
• 第二节 证明的概念23-25
• 一、证明者与验证者24
• 二、完备性和可靠性24
• 三、交互证明24-25
• 第三节 经典交互证明25-26
• 第四节 用量子电路的形式描述量子交互证明26
• 第五节 量子交互证明26-28
• 第六节 量子不可分辨性28-30
• 一、经典概率集合不可分辨性28-29
• 二、量子状态集合的量子不可分辨性29-30
• 第七节 量子交互证明的零知识性质30-34
• 一、经典的零知识定义30-32
• 二、把经典零知识推广到量子情况32-34
• 第四章 量子多证明者零知识34-40
• 第一节 经典多证明者交互证明系统34-35
• 第二节 量子多证明者交互证明系统35-36
• 第三节 构造量子多证明者零知识交互论证36-40
• 第五章 结论40-41
• 参考文献41-43
• 致谢43-44
• 攻读学位期间发表的学术论文目录44

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本文编号：797810