设备无关量子随机数扩展协议及相关理论研究

发布时间：2021-01-16 05:42

　　随机数在密码学中有广泛应用,对密码系统的安全性至关重要。传统设备所产生的随机数一般是表面随机的,且其安全性以设备的可信性为前提。而量子设备可以产生真随机数,还能实现“设备无关”,即在无法确定设备是否可信的前提下仍能保证所产生随机数的安全性。特别地,以设备部分可信为前提的框架被称之为半设备无关框架。本文就（半）设备无关量子随机数扩展协议及相关理论展开研究,取得的研究成果如下:针对部分自由随机源（部分自由随机源是指被敌手掌握部分信息的随机源）能否在半设备无关框架下产生安全随机数的开放问题,提出半设备无关部分自由随机源的量子随机数扩展协议,对该开放问题给出了肯定的答案。同时,结合实际应用需求,指出了何种程度的部分自由随机源可以实现半设备无关量子随机数扩展任务,并给出了随机性生成效率和观测数据之间的关系。针对如何提升随机数生成效率的问题,提出了基于3 → 1量子随机存取码的半设备无关部分自由随机源量子随机数扩展协议,并数值证明了该协议较好地提高了随机数生成效率。同样指出了何种程度的部分自由随机源可以用来实现该协议,以及随机性生成效率与观测数据之间的关系。一般认为,非定域性是量子世界具备某些特殊... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－丨设备无关“制备－测量”模型??

对所有变量Ａ和所有ｙ？都成立。因此，定义３－１中可ｆｎＰ（ｘ；．｜Ａ）替换??其次，本节介绍蕋于２—１量子随机存储码（ＱＲＡＣ）［１（）７］的半设备无关部分自由源量??了－随机数扩展协改（如图３－１所小｝基ｆ该协议的典型因果结构［ｎ９］，假设；Ｉ可能影响??两个随机源，Ａｌｉｃｅ?＿备的态和Ｂｏｂ所选择的测Ｓ。??〇?、＇、?，?〇??ａ?＝?００，０１，１０，１１?ｆ?入?ｙ?＝?〇，１??ｎ?ｎ?ｎ?ｎ?）￣＼?ｎ?厂?ｉ??ｆ?＾?、、丫￣?＂＇Ｘ??Ｐｆｌ?已（２?ｋ、???＾??、???Ｊ?ｖ?｜??ｙ??Ｖ??ｆｔ?＝?０，１??图３－１半设备无关部分自由源量子随机数扩展协议。虚线表示隐变量??可能与之关联，该协议包括两个安全区域黑盒子且不包含纠缠。??１８??

图３－２半设备无关部分自由源董子随机数扩展协议的可行域及


本文编号：2980260