基于盲量子计算的安全多方量子计算研究

发布时间：2021-04-06 01:52

　　量子计算是以量子力学为基础对量子信息单元进行处理的一种新型计算模式。量子计算机可以解决经典计算机所能解决的问题。基于量子叠加性,量子算法在处理一些问题时速度要快于已有经典算法。由于量子资源有限,在未来很长一段时间内,量子计算很可能以“云计算”的模式提供给普通用户使用。如何保证用户数据的隐私是亟待解决的问题,安全多方量子计算和盲量子计算为此提供了解决方案。安全多方量子计算结合了经典密码学和量子计算的概念,使得两个或两个以上的参与方可以计算一些公共函数,并保证每个参与方的输入数据不被泄露。盲量子计算则可以使没有量子能力或者拥有有限量子能力的用户借助不可信的量子服务器完成量子计算,并且保证其算法和数据的私密性。本文针对安全多方量子计算和盲量子计算进行研究,主要有三个方面的工作。1、通过对现有盲量子协议和相应的验证方法进行分析,提出一种改进的基于测量的可仲裁盲量子计算协议。协议借助可信第三方来解决计算过程中客户Alice和服务器Bob之间可能存在的诚信问题。2、通过消除典型的双方量子计算协议中准备阶段参与方使用密钥加密和解密的过程,提出一种参与方Bob通过使用量子测量替代原协议中量子态制备和对... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

量子隐形传态

-20-为陷阱量子比特，用于Alice检测Bob是否诚实。Alice用Z基测量0，用X基测量，如果她获得相应的结果（例如1或-），她就会中止协议并且认为Bob是不诚实的服务器。如果对于所有的陷阱量子比特，所有的结果都是，Alice将接受对R进行基于测量的量子计算的所有结果。图3.2可验证的基于测量的盲量子计算协议3.4.2稳定子测试2015年Hayashi等人基于可验证的基于测量盲量子计算协议上，提出了一个对客户量子能力要求较低的验证方法，称作稳定子测试[39]。稳定子测试中，Alice可以直接通过测量n个量子比特图态G的副本来验证Bob是否诚实。G中的顶点被分为B和W两个集合，如图3.3所示，黑色和白色的顶点分别表示B和W集合中的量子比特。协议具体步骤如下。Step1：Bob生成21Gk，并将粒子逐一发送给Alice。Step2：Alice将n个量子比特随机分为2k1个块，再将这些块分为三组。第一组和第二组都包含k个块，最后一组只含有一个块，如图3.4所示。Step3：Alice将第三组用来做计算，其他两组用来做测试。对于第一组中的每个块，Alice用Z基测量W集中的量子比特，用X基测量B集中的量子比特。

图态G


本文编号：3120522