检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王永利山东大学

学位级别：博士

随着社会的信息化和数字化,信息网络逐渐渗透到人们生活的方方面面,在社会各个领域发挥着至关重要的作用。信息化与数字化虽然为促进人类社会的发展提供了革命性的动力,但同时也因其背后的数据井喷带来了严重的隐私泄露问题,甚至关系到... 详细信息

随着社会的信息化和数字化,信息网络逐渐渗透到人们生活的方方面面,在社会各个领域发挥着至关重要的作用。信息化与数字化虽然为促进人类社会的发展提供了革命性的动力,但同时也因其背后的数据井喷带来了严重的隐私泄露问题,甚至关系到国计民生。近年来人工智能、云计算、物联网等技术的兴起,对社会各行各业间私有数据进行交叉合作使用提出了更多的需求,为了解决这一过程中保护数据隐私的问题,安全多方计算技术得到了广泛的研究。这些传统的安全多方计算方案多基于诸如大整数分解、离散对数等数学困难问题构建,然而Shor算法的出现,使得利用量子计算机有效求解这些数学困难问题成为可能,再考虑到近年来量子计算机技术突飞猛进的发展势头,传统的安全多方计算方案面临严重的安全威胁。为避免量子技术的发展对传统安全多方计算技术的威胁,现在有两条路径,其一是寻找抗量子攻击的数学难题,将安全多方计算建立在这些数学问题上,其二是利用量子计算技术设计安全多方计算协议。量子密钥分发协议BB84提出以后,使用量子技术构建密码学协议的研究正式拉开帷幕,由于量子密码学能达到无条件安全性的高度,其一问世就具有了得天独厚的优势。量子技术不仅在构建密钥分发等底层密码学原语方面取得成功,在设计安全多方计算协议方面也展示了强大的实力,有效克服了传统密码学在后量子时代面临的威胁。近年来,量子密码学逐渐受到人们的关注,量子安全多方计算领域在诸如量子隐私比对,量子匿名投票,量子保密查询,量子拍卖,量子安全多方求和等方面取得了较多的研究成果。本文基于量子密码学理论,对量子安全多方计算方案的设计与分析进行了研究,构造了量子安全多方求和协议,量子安全多方求集合交集势和并集势协议,以及量子安全两方欧氏距离计算协议。(1)量子安全多方求和基于d级量子系统中Bell态和Cat态之间的纠缠交换,构造了量子安全多方求和协议。根据no-go理论,完美的量子安全多方计算协议无法实现,因此引入了半诚实第三方。在半诚实第三方的协助下,n(n>2)个参与者可以在不泄露秘密数据的前提下完成求和计算。通过对协议的安全性分析可知,协议不仅可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击,即使n-2个参与者联合起来,也无法得到其他参与者的秘密数据。此外,在不与参与者合谋的情况下,半诚实第三方也无法获取参与者的秘密。与已有方案相比,本文方案可以完成非模求和运算,并且在对大整数求和时消耗更少的量子资源。(2)量子安全多方求集合交集势和并集势基于d级量子系统中Bell态和Cat态之间的纠缠交换,构造了量子安全多方求集合交集势和并集势协议。在半诚实第三方的协助下,n(n≥2)个参与者可以在不泄露秘密集合数据以及交集和并集数据的前提下,完成求集合交集势和并集势的计算。通过对协议的安全性分析可知,在半诚实第三方不与任何参与者合谋的情况下,可以抵抗半诚实第三方的攻击,协议也可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击,即使n-1个参与者联合起来,也无法得到其他参与者的秘密集合数据,以及集合的交和并。(3)量子安全两方欧氏距离计算基于d级量子系统中的相互无偏基,构造了量子安全两方欧氏距离计算协议,协议在半诚实第三方的协助下执行。在协议中,两个参与者可以在不泄露各自隐私坐标的情况下,完成其间欧氏距离的计算。通过分析,该协议不仅可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击。此外,在不与参与者合谋的情况下,半诚实第三方也无法获取参与者的秘密坐标数据。

关键词：量子密码学量子安全多方计算量子安全多方求和量子安全多方集合运算量子安全多方几何计算

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量子安全多方计算基础协议研究

量子安全多方计算基础协议研究

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作者：田欣莹福建师范大学

学位级别：硕士

随着大数据、人工智能、物联网、云计算等新兴产业的兴起,人类社会正式步入数字化、信息化时代,与此同时也产生了越来越多的数据,这些分布式数据往往需要多方合作处理,这就对数据隐私保护技术提出新的挑战。安全多方计算是隐私保护技术... 详细信息

随着大数据、人工智能、物联网、云计算等新兴产业的兴起,人类社会正式步入数字化、信息化时代,与此同时也产生了越来越多的数据,这些分布式数据往往需要多方合作处理,这就对数据隐私保护技术提出新的挑战。安全多方计算是隐私保护技术的一个重要分支,主要用于两方或者多方私有数据的联合计算,并保证私有数据的安全性。量子安全多方计算是安全多方计算的量子实现方式,它诞生于量子技术飞速发展的背景之下,因其安全性依赖于量子力学基本原理,故而具有很多传统安全多方计算难以抗衡的优势。作为如今量子密码领域的一个研究热点,量子安全多方计算已延伸出众多的研究分支,例如量子保密查询、量子隐私比较、量子拍卖、量子私有集合运算、量子安全几何计算等。本论文主要聚焦于量子安全多方计算相关协议的设计和分析,利用量子力学特性构造了两个量子安全多方计算原语,即量子安全布尔函数计算协议和量子隐私集合运算协议,具体描述如下: 1、结合Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的关联性,提出了一个量子安全布尔函数计算协议。在该协议中,引入了一个半诚实的第三方来协助两个参与者合作完成计算。具体地说,参与者先分别根据各自的私密输入计算得到一些中间信息,并根据该信息确定对GHZ态粒子的测量基。然后,参与者对手中的粒子进行测量,并将测量结果的和告诉第三方,第三方对粒子也进行相应的测量,并根据测量结果和收到的消息,计算并公布其结果。最后,基于第三方的公开信息,两个参与者可以同时获取目标函数的计算结果。协议分析表明该协议能够抵御一些常见的攻击,在理论上是安全的。另外,该协议仅仅需要制备三粒子GHZ态以及进行简单的单粒子测量操作,这使得此协议在当前的实验条件下具有技术可行性。 2、基于qudit上的d组无偏基之间的循环性质,结合环形粒子传输结构的特点,设计了一个基于单粒子的量子隐私集合运算协议。在协议中,通过引入一个半可信的第三方,多个参与方可以在不泄露自己隐私数据集元素信息以及交集和并集元素信息的前提下,实现求集合交集基数以及并集基数的计算。协议的安全性分析表明,该协议不仅可以抵抗来自外部攻击者的攻击,还可以抵抗内部参与方的攻击,即使多个参与方联合起来发动共谋攻击,也无法得到剩余诚实参与方的隐私信息。同时,本文所提协议没有使用复杂的多粒子纠缠态作为量子资源,并且可得到确定性而非概率性的计算结果。因此,与其他涉及多个参与方的方案相比,该协议更为可行且效率更高。另外,通过简单的扩展,该协议还可实现量子隐私集合求交和阈值量子隐私集合求交的功能。

关键词：量子密码学量子安全多方计算量子安全布尔函数计算量子隐私集合运算量子纠缠

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量子安全多方计算相关研究

量子安全多方计算相关研究

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作者：张雪黑龙江大学

学位级别：硕士

量子安全多方计算是将量子力学的一些基本原理应用于安全多方计算的协议设计,使得在完成安全多方计算功能的同时保证协议能够抵抗量子计算的攻击且具有更优越的安全性能.作为量子密码重要的组成部分,量子安全多方计算拥有众多的研究分支... 详细信息

量子安全多方计算是将量子力学的一些基本原理应用于安全多方计算的协议设计,使得在完成安全多方计算功能的同时保证协议能够抵抗量子计算的攻击且具有更优越的安全性能.作为量子密码重要的组成部分,量子安全多方计算拥有众多的研究分支,本文主要研究量子安全多方计算中的两个重要内容:第一个是量子秘密共享,第二个是基于量子不经意密钥传输的量子安全多方计算拓展协议.量子秘密共享协议通过让多个参与者共同管理密钥来降低密钥泄漏的风险,量子不经意密钥传输协议可以有效地解决量子保密查询问题,既保障通信双方中数据库的隐私,也可以保护数据库查询者的用户隐私.在量子秘密共享部分,本文利用一类特殊的纠缠态(如|χn>和|Sn>)在经过适当的编码后实现秘密共享的功能.为了说明这一点,我们利用两个n粒子纠缠态分别设计量子秘密共享协议,并对适用于量子秘密共享的这类纠缠态的性质进行刻画.通过分析归纳协议的流程,还提出该类协议的一般模型,并对该模型的可行性及效率进行了比较分析.在基于量子不经意密钥传输的量子安全多方计算拓展协议部分,我们首先利用一个非对称纠缠结构态设计了一个安全的量子不经意密钥传输协议.经过对量子保密查询问题的研究,我们发现量子不经意密钥传输能够有效的应用于量子安全多方计算协议设计中.具体的,本文将量子不经意密钥传输协议应用到量子集合成员判定问题和量子点包含问题中,进而对所设计的协议进行了安全性及效率分析.

关键词：量子安全多方计算量子秘密共享量子不经意密钥传输量子集合成员判定量子点包含

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量子安全多方计算研究及在军事气象私有信息检索方面的应用

量子安全多方计算研究及在军事气象私有信息检索方面的应用

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作者：刘超南京信息工程大学

学位级别：硕士

安全多方计算是现代密码学的重要组成部分和热门研究领域,其主要目标是完成以下计算任务：在一个互不信任的分布式网络中,两个或多个用户能够在不泄露各自隐私数据的前提下合作计算某个约定函数并获得计算结果。安全多方计算在数据挖掘... 详细信息

安全多方计算是现代密码学的重要组成部分和热门研究领域,其主要目标是完成以下计算任务：在一个互不信任的分布式网络中,两个或多个用户能够在不泄露各自隐私数据的前提下合作计算某个约定函数并获得计算结果。安全多方计算在数据挖掘、科学计算、电子交易、信息检索以及计算几何等多个领域有广泛的应用前景。安全多方计算与量子信息学的相互融合产生了新兴的热门研究领域——量子安全多方计算。不同于基于没有被证明的数学困难性问题的计算复杂度的经典安全多方计算,量子安全多方计算由于引入了量子信息技术的优异特性,其在健壮性、安全性以及计算效率等方面均有很大优势,理论上具有无条件安全性和窃听可检测性。这为信息的安全计算提供了新的思路和方法。在现代社会中,气象信息已成为国家的重要战略资源,其在国家和社会中的地位和作用越来越重要。现代战争的胜负不仅仅取决于对立双方的政治、外交、经济、军事等因素,气象条件与气象信息资料对战争的胜负也有极其重要的影响。在一些特定的条件下,气象条件与气象信息甚至可以决定战争的胜负。本文正是基于此,以保障安全性、提高计算效率、降低实现难度和简化操作等为目的,对量子安全多方计算进行了较为深入地理论研究。指出并改进首个基于相等比较的量子安全计算(QPCE)协议的安全漏洞,利用非对称W态超密编码和Bell态纠缠交换提出两个QPCE协议;结合多粒子GHZ态和3维单光子分别提出多方QPCE协议和两方大小比较的量子安全计算(SQPC)协议;并首次尝试将量子私有信息检索运用至军事气象的信息安全保护中。具体来说主要工作包括： (1)分析和改进首个QPCE协议(YW09协议)的安全漏洞;从量子可逆逻辑电路视角勾勒出三量子比特非对称W态的构造框架,同时基于该非对称W态提出一个QPCE协议,分析表明该协议能有效抵御各种常用攻击,并有较高的效率;利用Bell态纠缠交换,提出一个无酉操作的QPCE协议,该协议仅需执行Bell测量和异或运算,因此极大的简化了操作并降低了实现的难度和成本。 (2)研究更具一般性多方QPCE和两方SQPC问题。通过利用多粒子GHZ态作为信息载体,提出一个一轮比较实现多方的QPCE协议;以3维单光子态为信息载体,提出两方SQPC协议,与其他同类协议相比较,该协议无需制备d维纠缠态,因此物理实现上更加简易可行。 (3)通过引入一个量子私有信息检索协议,并将其运用到军事气象信息的数据安全检索中。首次尝试将量子安全多方计算运用至军事气象信息的安全领域,给保护军事气象的信息安全计算带来新思路。

关键词：量子安全多方计算量子私有比较量子私有信息检索气象信息安全

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量子安全多方计算协议研究

量子安全多方计算协议研究

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作者：谢佳欣四川师范大学

学位级别：硕士

量子安全多方计算作为量子密码学重要的一部分,是由量子信息与经典的安全多方计算结合而产生的新兴领域.相比于经典的安全多方计算,量子安全多方计算有着更高的安全性.随着量子安全多方计算的研究与发展,出现了众多的研究分支,本文就其... 详细信息

量子安全多方计算作为量子密码学重要的一部分,是由量子信息与经典的安全多方计算结合而产生的新兴领域.相比于经典的安全多方计算,量子安全多方计算有着更高的安全性.随着量子安全多方计算的研究与发展,出现了众多的研究分支,本文就其中的量子匿名排序和量子安全多方求集合交集势与并集势进行研究,构造了两个协议,内容如下:1.量子匿名排序协议.在半诚实第三方的帮助下,协议中各参与者通过操控其所拥有的粒子来参与安全计算,目的是在保证自身隐私数据安全的情况下获取隐私数据的排名.协议仅使用2维单粒子态来传递信息,且在协议执行过程中应用单量子门而非复杂的多量子门,在一定程度上降低了协议的通信和计算成本.通过多种攻击分析,证实了协议的安全性.2.量子安全多方求集合交集势与并集势的协议.协议中各参与者借助半诚实第三方,在不泄露自身隐私数据的前提下,完成同时求集合交集势与并集势的计算.协议以Bell态作为信道,且只需要应用单量子门和Bell测量,从而提高了协议的可操作性.通过多种安全性分析,证明该协议能够抵抗常见的量子攻击.

关键词：量子密码学量子安全多方计算量子匿名排序集合交集势与并集势

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一个高效的量子安全多方计算协议

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第4期53卷 26-36页

作者：林崧王宁刘晓芬福建师范大学计算机与网络空间安全学院福州350100 郑州师范学院信息科学与技术学院郑州450044

安全多方计算是一类重要的密码原语,在电子投票、数据挖掘、区块链、云计算等领域有着广泛的应用.本文利用量子纠缠特性和欧拉定理,提出了一个高效的量子安全多方计算协议.协议中,所有参与方在一个半可信第三方的帮助下实现多元多项式... 详细信息

安全多方计算是一类重要的密码原语,在电子投票、数据挖掘、区块链、云计算等领域有着广泛的应用.本文利用量子纠缠特性和欧拉定理,提出了一个高效的量子安全多方计算协议.协议中,所有参与方在一个半可信第三方的帮助下实现多元多项式函数的安全计算.性能分析表明该协议是正确的,并且可以抵抗一些常见的外部和内部攻击.此外,本文所提协议不仅可提高粒子的检测效率,还能有效降低协议所需的通信复杂度.

关键词：量子密码量子安全多方计算欧拉定理多项式函数

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量子安全多方计算协议研究进展

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中央民族大学学报（自然科学版） 2024年第1期33卷 46-53页

作者：张茹易鑫樊玲畅明信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876 北京邮电大学理学院北京100876 天地互联与融合北京市重点实验室北京100876 北京邮电大学电子工程学院北京100876 运城职业技术大学信创学院山西运城044031

量子安全多方计算是量子信息技术与隐私保护计算技术相结合形成的新兴交叉领域,作为量子密码学的一个重要分支,在安全性、计算效率等方面有着经典安全多方计算所不能及的优点。量子安全多方求和(Quantum Secure Multi-party Summation,Q... 详细信息

量子安全多方计算是量子信息技术与隐私保护计算技术相结合形成的新兴交叉领域,作为量子密码学的一个重要分支,在安全性、计算效率等方面有着经典安全多方计算所不能及的优点。量子安全多方求和(Quantum Secure Multi-party Summation,QSMS)作为量子安全多方计算的一个最基本运算过程,近年来获得了广泛的关注。本文梳理了近期QSMS协议的研究进展,根据协议所依据的基本原理进行了分类,并介绍了一些代表性协议的基本原理和典型特点。

关键词：量子安全多方计算量子安全多方求和量子密码量子算法量子傅里叶变换

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非理想条件下量子安全多方计算协议的设计与分析

非理想条件下量子安全多方计算协议的设计与分析

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作者：李彦兵北京邮电大学

学位级别：博士

量子安全多方计算要求在完成计算的同时使用物理法则保护信息的安全,相对于基于数学困难问题的经典安全多方计算来说,它有更高的安全性。但在实际应用中,由于受到设备、环境的限制,协议的安全性、健壮性、可实现性都会受到一定的挑战。... 详细信息

量子安全多方计算要求在完成计算的同时使用物理法则保护信息的安全,相对于基于数学困难问题的经典安全多方计算来说,它有更高的安全性。但在实际应用中,由于受到设备、环境的限制,协议的安全性、健壮性、可实现性都会受到一定的挑战。为了推动量子安全多方计算的实际应用,必须在各种非理想条件下对协议进行研究。本文主要在非理想条件下对量子安全多方计算相关协议进行了设计和分析,这些非理想条件包括信源不完美、信道有损耗和噪声、操作设备和测量设备不完美、长时间量子存储的技术限制、非诚实的参与者等。所研究的协议包括量子安全多方计算协议的基础——量子密钥分配；量子安全多方计算的几个基本协议——通用的量子安全多方计算、量子比特承诺、量子不经意传输；量子安全多方计算的一个实用协议——量子保密比较等。具体成果如下：在量子密钥分配协议的研究上,我们设计了一个基于单光子干涉和无相互作用测量的量子密钥分配协议；在实际损耗信道环境下对反直观量子密钥分配方案进行了分析,给出了基于损耗率的攻击方案。在量子安全多方计算基本协议的研究上,我们设计了一种基于前、后选择量子态的量子比特承诺协议；一种基于非破坏性测量和长时间量子存储器的技术限制的不经意传输协议。对一个通用的量子安全多方计算协议给出了不诚实参与者的攻击方法,可以在不被发现的情况下得到另一方的所有秘密信息,之后给出了改进方案。在量子保密比较协议的研究上,我们对一个量子保密比较协议给出了不诚实参与者的攻击方案,可以在不被发现的前提下以2/3的正确概率得到另一方的秘密比特；然后对之前的量子保密比较协议进行了分类研究,指出在实际噪声环境下这些协议的可行性较差；最后给出了分享态模式的容错量子保密比较协议,和一种抗联合噪声的基于非脱散态的量子保密比较协议。

关键词：量子密码量子密钥分配量子安全多方计算量子比特承诺量子不经意传输量子保密比较密码分析

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基于隐私保护的复杂量子安全多方计算研究

基于隐私保护的复杂量子安全多方计算研究

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作者：徐勇南京信息工程大学

学位级别：硕士

安全多方计算是分布式密码学的理论基础,其主要功能是在一个互不信任的多用户网络中,各个用户能够在不泄露各自私有信息的前提下协同合作以获得某个函数的计算结果。安全多方计算在金融、政治、军事、医疗等多个领域都有着广泛的应用前... 详细信息

安全多方计算是分布式密码学的理论基础,其主要功能是在一个互不信任的多用户网络中,各个用户能够在不泄露各自私有信息的前提下协同合作以获得某个函数的计算结果。安全多方计算在金融、政治、军事、医疗等多个领域都有着广泛的应用前景。将量子信息技术与安全多方计算技术结合,产生了更新的研究领域—量子安全多方计算。量子安全多方计算,因引入了物理学中的量子力学,使其在安全性、鲁棒性、通信效率等方面都优于经典安全多方计算。目前量子安全多方计算大多局限于量子私有比较、量子安全拍卖、量子签名等简单问题,一些更具实用价值的复杂问题有待进一步研究。本论文主要对三类较为复杂的量子安全多方计算问题:量子私有查询、量子私有价格协商及量子私有几何计算进行了较为深入地研究,以提高计算效率、保障安全性、降低通信复杂度等为目的,对这三类协议进行了深入分析与探讨。主要研究内容如下:(1)提出一种新的量子私有查询协议,协议基于量子茫然传输策略保障了查询客户端的隐私安全,通过实施Grover迭代来高效地获取加密的待查信息;并使得协议的通信复杂度较之前协议大幅度降低,并分析证明其能够有效保证客户端隐私与服务端的安全性。(2)提出一个基于量子的保护隐私价格协商协议,借助量子比较器对各类商品进行价格比较计算,通过量子计数统计所有商品满足交易条件的商品数量,并使用量子比特串承诺协议保证了协商双方的数据隐私安全。与经典相关协议相比,通信复杂度有显著降低。(3)提出了一种基于量子的隐私保护几何相交协议,借助量子操作变换将私有交点问题巧妙地转化为量子搜索问题。并借助量子计数算法快速找到两方几何相交点。与经典的相关协议相比,我们的协议降低了通信复杂度,同时也保证了参与者的隐私。

关键词：量子安全多方计算量子私有查询量子私有价格协商量子私有几何相交

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基于圆上单向量子游走的量子安全多方求和协议

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 82-93页

作者：王锦涛李霞叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

本文提出一种新颖的基于圆上单向量子游走(One-Direction Quantum Walks on a Circle,ODQWC)的量子安全多方求和协议,以环形方式传输量子游走态,在不泄密的前提下实现n位秘密持有者的不同整数序列的求和.本文协议采用两粒子乘积态而非... 详细信息

本文提出一种新颖的基于圆上单向量子游走(One-Direction Quantum Walks on a Circle,ODQWC)的量子安全多方求和协议,以环形方式传输量子游走态,在不泄密的前提下实现n位秘密持有者的不同整数序列的求和.本文协议采用两粒子乘积态而非量子纠缠态作为初始量子资源,仅要求不同秘密持有者对量子游走态施加单向演化算子,但不需要她们进行量子纠缠交换操作.另外,该协议仅需要进行单粒子测量.安全性分析表明,该协议可以抵抗外部攻击和参与者攻击,在特定条件下可转化为基于ODQWC的量子安全多方比特求和协议.

关键词：量子安全多方计算量子安全多方求和圆上单向量子游走参与者攻击

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