【摘 要】
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目前,量子安全计算领域日益备受关注,量子隐私比较作为量子安全计算的重要分支也得到了深入研究。目前,在量子隐私相等关系比较协议中,大多数只能比较数字的相等关系,不能比
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目前,量子安全计算领域日益备受关注,量子隐私比较作为量子安全计算的重要分支也得到了深入研究。目前,在量子隐私相等关系比较协议中,大多数只能比较数字的相等关系,不能比较文本的相等关系。在量子隐私大小关系比较协议中,存在资源消耗较高、计算效率偏低等问题。鉴于此,本文分别提出了基于d维纠缠态的量子隐私文本相等关系比较协议和基于单光子的多方量子隐私大小关系比较协议。本文的主要研究工作及创新点如下:1.针对目前量子隐私相等关系比较协议仅局限于对数字相等关系进行比较这一问题,本文基于d维纠缠态,提出了三个量子隐私比较文本相等关系的协议。这三个协议首先使用Hash函数压缩文本信息生成消息摘要,然后将消息摘要编码到量子纠缠态中,最后通过内积或者量子线路得到比较结果。三个协议都没有使用酉操作和量子纠缠交换技术,提高了计算效率。三个协议既能比较数字相等关系,也能比较文本相等关系,具有更好的实用性。前两个协议是对两个隐私文本的比较,它们制备粒子的方法是相同的,它们的不同之处在于:协议一通过计算内积得到最终比较结果,而协议二通过量子线路图得到最终比较结果。第三个协议是对多个隐私文本的比较,它是在半诚实第三方的帮助下,通过对协议一进行改进后得到的。2.针对目前量子隐私大小关系比较协议消耗资源较多,并且信道传输效率偏低等问题,本文基于二维单粒子,提出了两个量子隐私大小关系比较协议。这两个协议通过执行酉操作将秘密整数编码到量子态的相对相位中,降低了量子资源的消耗。其次,它们在量子信道中传输二维单光子,改善了信道的传输效率。两个协议都是对多个隐私整数大小关系的比较,它们在制备粒子、酉操作、量子测量技术等方面都是相同的,它们的不同之处在于:第一个协议有两个半诚实的第三方,第二个协议虽然只需要一个半诚实的第三方,但是需要额外用到量子密钥分配技术。本文虽然对两个协议的执行步骤都进行了详细描述,但是只对第二个协议进行了实例验证、安全性分析、对比分析和仿真实验。
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