多用户量子网络安全通信关键问题研究

发布时间：2024-12-31 22:15

　　随着量子信息技术的飞速发展,全球化量子网络的建立是未来的必然趋势,而量子网络的首要应用是以量子信息传输为目的的量子通信网络。由于保密性强、容量大、信息处理速度快等优点,近年来量子网络通信的研究受到了国际上的广泛关注。然而,在量子网络通信过程中,量子信息传输易受到信道消相干效应、网络传输拥塞、恶意攻击等因素影响,这严重阻碍着大规模量子通信网络走向实际应用。因此,为了推动量子网络通信逐步走向实用化及大规模应用,在理论上研究可靠、高效、安全的多用户量子网络通信具有重要意义,已经成为学者们关注的重点课题。量子隐形传态和量子网络编码是量子网络通信中的两个重要理论技术,本文由这两大量子网络技术出发,研究了多用户量子网络安全通信中的两个关键问题,即基于量子隐形传态的多用户量子无线网络通信问题和基于量子网络编码的量子多单播网络安全通信问题,设计了可靠、高效、安全的多用户量子网络通信方案,为量子网络通信真正走向实际应用起到推动作用。具体地,本文的主要研究成果及创新点如下:(1)分析了现有多用户量子无线网络通信方案存在的计算复杂度高、通信效率低等问题,提出了一个基于多粒子GHZ态及隐形传态的具有更低计算复杂...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１本文主要研究内容示意图??１０??

信中目前己知的污染攻击类型，包括外部攻击者对网络信道发动的污染攻击，内部不可信节点作为内部攻击者通过截取和篡改信息来发动的污染攻击。在速率方面，方案总共仅需使用３次网络就可实现安全且完美的量子态传输，在可达速率域上远高于己有的安全量子网络编码方案。也就是说，本文所提方案在保证安全....

图２－１量子隐形传态基本原理示意图??

１９９３年，Ｂｅｎｎｅｔｔ和Ｂｒａｓｓａｒｄ等人首次提出量子隐形传态的概念，指的是??在通信双方之间预共享量子纠缠，利用量子操作和测量，辅助经典通信，最终实??现量子信息的瞬时传输。量子隐形传态的基本原理如图２－１所示。首先，ＥＰＲ源??产生纠缠对，将两个纠缠粒子分别分发给发送者....

图２－２量子隐形传态线路图??

量子隐形传态过程成功完成。回顾整个过程，可分为四个阶段：Ｂｅｌｌ??对的制备和分发、Ｂｅｌｌ测量、经典通信、恢复酉操作。因此，对应的量子线路如??图２－２所示。??Ｂｅｌ丨测量??Ｍ?—?口……——??．．．．．．——?＿ｖ?；经麵??ａ?？?｜－冰???；???ｉ?；，????....

图2-3嗓形网络路由模型

第二章量子网络安全通信相关理论及关键技术??输１?ｂｉｔ经典信息，最终必须两次使用瓶颈信道才能完成以上通信任务。而??图２－４所示的网络编码方式下，中间节点％具有编码功能，对接收到的信息??执行异或加操作，将２ｂｉｔｓ经典信息融合为ｌｂｉｔ经典信息〇？＆，随后在瓶??道上传输。最....

本文编号：4021613