基于加密操作的量子安全直接通信协议研究

发布时间：2024-12-21 07:33

　　在科技高速发展的今天,人们越来越重视通信的安全性.在这种情况下,研究学者将量子力学的基本原理应用于经典通信方式,形成了一种安全的通信模式-量子通信.与经典通信体系相比,量子通信具有较多的发展优势:极高的安全性和保密性,高效率,高容量,抗干扰性强等.量子通信在实际应用和科学研究等方面已经得到了不少的研究成果,其未来的发展也成为了一大研究热点.本文以量子力学的基本原理为基础,研究了受控量子安全直接通信和半量子对话的相关内容.主要内容如下:1.利用三粒子类GHZ态作为量子信道,设计了受控量子安全直接通信协议.其一,通过对秘密信息加密后编码和引入辅助粒子的方式增加了协议的安全性;其二,在第三方控制下,利用辅助粒子扩大了信息传输量.2.利用半量子通信的思想,提出了一种使用单光子的半量子对话协议.一方面,该协议确保了通信双方可以同时获得对方的秘密信息;另一方面,基于通信双方的不同状态选取不同的编码、解码方式.协议中通信粒子还担负一定的安全检测功能,使得该协议的安全性更高.

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究思路及组织结构
2 预备知识
    2.1 量子比特及其基本操作
    2.2 量子测量
    2.3 量子力学基本定理
3 量子安全直接通信简介
    3.1 Ping-pong协议简介
    3.2 受控量子安全直接通信协议简介
    3.3 Shukla的半量子对话协议简介
    3.4 小结
4 基于三粒子类 GHZ 态的受控量子安全直接通信协议设计
    4.1 协议内容
    4.2 协议安全性分析
        4.2.1 Charlie的作用
        4.2.2 信息泄露问题
        4.2.3 加密操作的效果
        4.2.4 窃听者Eve的外部攻击
    4.3 效率分析
    4.4 小结
5 使用单光子的半量子对话协议设计
    5.1 协议内容
    5.2 协议安全性分析
        5.2.1 信息泄露问题分析
        5.2.2 加密操作的效果
        5.2.3 外部窃听者Eve的攻击分析
    5.3 效率分析
    5.4 小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间的科研成果



本文编号：4018631