量子密码学

摘要： 在投票过程中如何保护投票人的隐私是当前量子投票协议设计中的一个重要研究课题。本研究通过对d维量子纠缠态进行分析,利用其相位可以隐藏秘密信息的性质,设计一个安全量子投票协议。通过对协议的分析发现,在量子信道中传递选票信息时,协议能够隐藏投票信息,满足投票人对身份信息的安全性和匿名性需求,有效保证投票人的投票信息不被窃取,实现安全匿名投票。

摘要： 针对实现一个实用化的量子网络依然需要克服的几个挑战,包括在不改变原有经典网络的基础上,嵌入QKD专网,实现简单的网络维护以及节点故障的鲁棒性,本研究实现一个由5个节点组成的量子城域网的现场,并证明最新的量子技术可以克服这些挑战。特别地,通过灵活地使用标准设备进行网络建设,在不改变原有经典网络拓扑结构的情况下,成功嵌入QKD专网,实现连续运行6个月的量子保密通信网络。通过完善的密钥控制中心,实现了QKD配对和密钥管理。现场实现的最终密钥可用于安全通信,例如文本短信和文件传输,以及一次一密加密。本研究工作验证原有数据传输网络上构建基于QKD的量子保密网络的可行性。

摘要： 区块链技术的安全性依赖基于数学计算单向困难性的加密算法,其在量子计算机的指数级加速下暴露出脆弱性.虽然已有一系列抗量子攻击区块链被提出,但它们往往建设成本高昂,不利于普及推广.对此,提出了基于委托权益证明(Delegated Proof of Stake,DPoS)扩展的量子加密区块链,相比于Kiktenko等的原始量子安全区块链,所需建设的量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)信道数量由O(n2)降低到O(n),所需进行的通信轮数上限由n/3+1降低为k/3+1,显著降低了量子加密区块链的建设成本,提升了其运行效率与拓展能力.

摘要： 量子货币问题是量子密码学中认证问题的代表。Aaronson和Christiano提出了一种基于公钥的量子货币方案,并在隐藏子空间上证明了它的计算安全性。通过分析子空间的结构,对该方案提出有效的攻击,证明了一般子空间都有漏洞,只有具有复杂结构的子空间才具有出色的安全性,并改进了隐藏子空间方案的定义,严格要求由子空间形成的量子货币的任何量子位相互纠缠。最后从信息论的角度,证明了纠缠带来的新安全性。

摘要： 量子货币问题是量子密码学中认证问题的代表.Aaronson和Christiano提出了一种基于公钥的量子货币方案,并在隐藏子空间上证明了它的计算安全性.通过分析子空间的结构,对该方案提出有效的攻击,证明了一般子空间都有漏洞,只有具有复杂结构的子空间才具有出色的安全性,并改进了隐藏子空间方案的定义,严格要求由子空间形成的量子货币的任何量子位相互纠缠.最后从信息论的角度,证明了纠缠带来的新安全性.

摘要： 量子技术是如今很多工程学领域中的前沿技术,然而,即便是最早的量子应用,目前离广泛的商业利用也依然很远。虽然人们已经研究了量子密码学几十年,但仍然没有可行的路线图来说明如何发展量子密码学来保护现实世界中的数据和大众的通信。

摘要： 英国政府网站报道,英国和新加坡于2018年10月27日宣布,将合作研发基于立方体卫星的量子密钥分配(QKD)技术平台并进行飞行验证,项目耗资1000万英镑(约合8860万人民币)。

摘要： 提出了一个使用非正交量子态的秘密验证协议.它建立在非正交量子态的不可区分性基础上.共享秘密消息的双方可以在公开信道上验证秘密的一致性和完整性,而任何第三方都不能从验证过程中获取任何关于该秘密消息的信息.量子物理的定律保证了该协议的无条件安全性.该协议在商业、军事和网络安全方面有着广泛的应用价值.

摘要： 目前所提出的大多数量子对话协议均存在信息泄露(也称经典关联)的缺陷,即协议中传输的信息会被部分地泄露出去,窃听者可以从合法通信者的公开声明中提取到部分秘密信息.针对这个问题,提出了一种克服信息泄露缺陷的方法,这种方法是通过量子密码学的方法来实现的.所提出的方法可在目前的技术条件下实现,并且相比之前提出的方法具有更高的效率,原因在于改进方法需要更少量的单光子,并且不需要纠缠态.

摘要： 由于量子的特殊特性,量子加密的实现存在许多困难,因此量子密码学中量子加密协议很少.分析了实现量子加密的几个障碍:量子态的不确定性、量子比特传输的噪声和错误等,并且克服这些障碍提出了量子密码的新分支--基于单量子态的量子加密协议.本量子加密协议利用传统密码学、纠错编码和量子力学原理相结合实现保密信息传递,同时分析了量子加密协议的安全性和其他特点。

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 量子不可克隆定理是基于量子态的叠加原理,但是该定理的证明过于简单,并没有排除所有可能的克隆情况,证明过程中有些环节没有详细论证.而量子力学本来是非常复杂的理论,互补原理也说明不能采用一种思路来说明一切问题.从科学的发展史来看,许多在一定阶段不可能的事,比如测量和复制,在对微观或者深入的属性了解后就往往就能实现测量、复制.假如通过间接的测量或者更加微观的特性能进行测量量子态,则能成功进行量子态的克隆.量子力学中的波粒二象性、不确定性关系等等难于理解,但是却与人类社会中的许多现象绝妙地类似,从更加微观的角度分析,如果量子态也存在类似基因的成分,可以绕开量子不可克隆定理的证明中假定的情况进行克隆.

摘要： 使用两个非正交状态实现安全量子密码系统的设备和方法。对于每一量子位，发送器站在两个非正交量子状态之一制备一个量子系统，以时间基编码位值。然后使用量子位内部和之间的干涉揭示窃听企图。使用证据状态帮助揭示穿越量子系统分离进行的攻击。

摘要： 随机数序列生成装置(1)包括：半导体激光装置(11)，反复生成每一个脉冲的相位无序的脉冲激光；干涉仪(12)，具有：有互不相同的传输路径长度的第1传输路径(22)和第2传输路径(23)，与输入端(20)一侧连接、输入脉冲激光的第1端口(24)，与输出端(21)一侧连接，输出经由任一的传输路径的脉冲激光的第2端口(25)，以及与输入端(20)一侧连接的第3端口(26)；法拉第镜(50)，与第2端口连接，反射脉冲激光；光电二极管(51)，与第3端口(26)连接，根据由法拉第镜(50)反射的、经由任一的传输路径的脉冲激光的干扰光，输出电信号；以及AD变换单元(53)，基于电信号的信号强度和阈值的大小关系，生成随机数序列。

摘要： 使用两个非正交状态实现安全量子密码系统的设备和方法。对于每一量子位，发送器站在两个非正交量子状态之一制备一个量子系统，以时间基编码位值。然后使用量子位内部和之间的干涉揭示窃听企图。使用证据状态帮助揭示穿越量子系统分离进行的攻击。

摘要： 在一个示例中，一种设备包括：计算机可读存储器；用以生成要与消息关联地被传送的签名的签名逻辑，所述签名逻辑通过使用私有密钥生成包括公共密钥的所述签名来对所述消息应用基于哈希的签名方案，或者用以验证与所述消息关联地收到的签名的验证逻辑，所述验证逻辑应用所述基于哈希的签名方案来通过使用所述公共密钥验证所述签名；以及加速器逻辑，用以对到所述基于哈希的签名方案的输入的至少一个集合应用结构化顺序。可以描述其它示例。

摘要： 量子位生成单元40生成具有预先确定的量子状态的量子位，量子编码单元70对生成的量子位实施量子编码，第1拟似随机数生成单元60从与量子接收装置200预先秘密共有的秘密共有信息3生成第1拟似随机数，量子调制器80根据第1拟似随机数对经过量子编码的量子位进行量子调制，并发送给量子接收装置200。第2拟似随机数生成单元220与从与上述量子发送装置100预先秘密共有的秘密共有信息21生成上述第1拟似随机数同步，生成第2拟似随机数，量子解调器230根据第2拟似随机数对从量子调制器80接收的量子位进行量子解调。

摘要： 公开了用于在量子密码学应用中使用的方法和装置。在光信号在至少两个信号路径上的阶段，编码用于量子密码学的具有第一波长的光信号。在所述光信号被编码用于传输之前，将在所述至少两个信号路径上的所编码的光信号的波长转换为第二波长。用于传输的编码应用于在所述第二波长上的光信号。

摘要： 本发明公开了一种基于同源曲线的后量子密码学的高吞吐率模乘器及其相应的模乘方法。所述模乘器主要包括乘法模块，约减模块以及后处理模块。其中，乘法模块通过Karatsuba等方法减少乘法器数量。约减模块使用资源消耗更少的常数乘法器和并行化策略。后处理模块通过对加法器进行并行化处理同时提前计算好常数参数进行优化。因此，综上所述，本发明的模乘器具有高吞吐率的特点。另外，本发明公开的模乘方法为基于非常规基数的素数形式，使用优化的巴雷特约减方法，比传统的蒙哥马利表示方法有更快的计算速度。综上，本发明为目前的基于同源曲线的后量子加密学的加密方案提供了一种有效的模乘器架构和模乘方法。

摘要： 公开了用于在量子密码学应用中使用的方法和装置。在光信号在至少两个信号路径上的阶段，编码用于量子密码学的具有第一波长的光信号。在所述光信号被编码用于传输之前，将在所述至少两个信号路径上的所编码的光信号的波长转换为第二波长。用于传输的编码应用于在所述第二波长上的光信号。

摘要： 本实用新型公开了一种基于后量子密码学和区块链的量子密钥分发管理装置及分发系统，量子密钥分发系统包括多个量子密钥分发站点、通信连接各量子密钥分发站点的具有管理员资格的管理装置，各量子密钥分发站点设置近距离通信连接的量子密钥分发装置和所述量子密钥分发管理装置，量子密钥分发管理装置包括管理装置密码模块、管理装置管理模块和管理装置联网模块，量子密钥分发管理装置用于对量子密钥分发装置进行直接管理，具有管理员资格的管理装置负责对成对量子密钥分发设备初始认证密钥的颁发流程和量子密钥分发设备的其它流程。本实用新型能够实现QKD网络分布式的管理和监控，提高了量子密钥分发的管理效率和网络管理系统的安全性能。

摘要： 本实用新型为一种基于后量子密码学的量子密钥分发站点及系统，量子密钥分发站点包括量子密钥分发装置和量子密钥分发管理装置，量子密钥分发装置和量子密钥分发管理装置之间通信连接，CA证书颁发中心连接到分发装置联网模块和管理装置联网模块，量子密钥分发站点之间通过量子密钥分发装置联网模块接入量子通信网络，其优点在于，通过后量子密码学与专用管理装置的结合，实现了QKD设备之间的初始认证密钥的颁发，颁发认证密钥的工作量大大降低；省去了大量密钥颁发所需的专用的人力物力成本。本实用新型通过后量子密码学与专用管理装置的结合，实现了QKD设备安全可靠的远程管理，减少管理的工作量，提升管理的便利性。