基于量子隐写术的计算安全比特承诺协议

在量子比特承诺协议中,目前流行的方案没有很好地解决信道噪声的影响,实用性不强。根据量子隐写术对信息的隐藏性,提出一种新的量子比特承诺协议。提出了利用量子信道噪声结合遮盖比特隐藏敏感信息,同时采用量子纠错码的方法克服信道噪声,有效地抵抗了第三方窃听攻击和噪声对信息的影响和破坏。通过理论分析与仿真证明该协议的绑定性和完善隐蔽性;理论证明了方案的有效性,为量子密码协议的推广应用提供了理论基础。

一种基于含水印量子图像的自适应量子隐写算法

利用NEQR量子图像表示法,提出了一种能在含水印量子载体图像中实现隐蔽通信的量子隐写算法。新算法借助水印通常拥有很好的稳健性和其特有的自恢复系统,对秘密信息的稳健性进行了多重强化。相比于之前的量子隐写算法,新算法不仅强化了秘密信息自身的稳健性,而且通过量子线路的设计提高了其嵌入和提取的可执行性和执行效率。经实验仿真结果和性能分析验证,新算法在保留原有隐蔽性和安全性基础上,进一步提高了秘密信息的稳健性和嵌入率。

一种基于改进乒乓协议的量子隐写术

为降低噪声对秘密信息传输效率的影响,提出一种基于改进乒乓协议的量子隐写协议。利用量子纠缠的特性,通过受控非门实现秘密信息传输。以嵌入过秘密信息的粒子作为载体协议的初始粒子,在执行载体协议步骤的同时传输秘密信息。分析结果表明,该协议具有较好的抗噪声稳健性、隐蔽性和安全性。

基于格雷码映射和LSB的彩色图像量子隐写算法

针对现有基于LSB(Least Significant Bit)的量子图像隐写方案嵌入容量较低的问题,提出了一种基于格雷码规则的彩色图像量子隐写方案。首先将秘密信息置乱,然后将其划分为6比特段,最后使用格雷码规则将前3位嵌入载体图像RGB(Red Green Blue)通道的第2 LSB中,其余3位嵌入到载体图像RGB通道的LSB中。按照嵌入规则,隐写图像的LSB与嵌入秘密比特的差异高达近50%,提高了嵌入信息的安全性;提取是嵌入的逆过程。设计了相关操作的量子线路,在经典计算机上的仿真结果表明,该方案的嵌入容量高达每像素6 bit,不仅在嵌入容量方面优于现有方案,同时也有较高的安全性,这表明采用格雷码规则实施量子隐写的研究方案是可行的。

一种基于Gray码规则的彩色图像量子隐写方案

为提高量子隐写的安全性和隐写容量,设计一种基于Gray码规则的隐写方案.该方案以彩色图像作为载体,先将秘密信息划分为3 bit段,再将每段秘密信息基于Gray码规则嵌入载体像素RGB通道的LSB(least significant bit)中,完成信息嵌入过程;提取是嵌入的逆过程,先从载体像素RGB通道提取出3 bit秘密信息段,再将其拼接还原为原始秘密信息.该方案每个载体像素可容纳3 bit秘密信息,具有较高的嵌入容量;基于Gray码的嵌入规则,有效提高了嵌入方案的安全性.仿真结果表明,该方案在嵌入容量和安全性方面均优于其他同类方案.

基于腔QED任意两个Bell态纠缠交换的量子隐写协议

根据腔量子电动力学(QED,quantum electrodynamics)原子的演化规律提出腔QED内新颖的量子隐写协议,其隐藏容量高达4bit。协议通过腔QED中任意两个Bell态纠缠交换,建立一个隐藏信道传送秘密信息。协议不需将多粒子量子纠缠态作为量子资源,也不涉及关于多粒子量子纠缠态的纠缠交换和量子测量。分析表明,本文协议能够抵抗截获-重发攻击、测量-重发攻击和纠缠-测量攻击,具有良好的安全性。

量子索引图像的描述方法与隐写算法

为解决量子计算机上索引图像的描述问题,提出一种量子索引图像描述方法.该方法中量子索引图像包含量子数据矩阵和量子调色板矩阵2种数据结构,每种数据结构均基于量子比特序列的基态进行信息表示;在此基础上,提出一种基于EzStego的量子索引图像信息隐写算法,首先计算量子调色板矩阵中每个颜色的相对亮度值,然后根据相对亮度值对颜色排序并分配亮度序号,最后根据每个颜色的亮度序号及其位置索引,结合嵌入的秘密信息对量子数据矩阵中的像素索引值进行更新,得到嵌入秘密信息后的量子数据矩阵.利用Matlab在经典计算机上采用USC-SIPI图像数据库数据进行仿真实验,从视觉质量、嵌入容量和鲁棒性三方面验证了该方法的可行性和有效性.实验结果表明,文中方法可在将来的量子计算机上执行.

基于量子舒尔变换和图像的信息隐藏

如何在载体(文本、图像、音频)中巧妙地嵌入秘密信息及扩大传输信息的容量一直是研究人员面临的挑战。从量子信息的角度提出了一种新的信息隐藏思想,在不破坏载体数据的情况下构造量子纠缠态实现了秘密信息的隐藏和传输。为了提高秘密信息的传输容量,将经过Schur变换压缩的量子秘密信息编码到纠缠态的相位中进行传输。在比特传输过程中,新协议能够安全隐蔽地发送秘密量子比特信息。接收方可以通过量子傅里叶变换和已接收量子态的测量结果来提取秘密信息并得到无损的量子图像。此外,还给出了提取秘密量子态信息的具体方法,将量子比特转换为经典比特信息,有效地提升了秘密信息传输容量。该方案在不牺牲载体图像质量的前提下,保证了秘密信息传输的安全性。

基于量子生成对抗网络的信息隐藏方案

针对量子图像信息隐藏技术在面对基于统计的隐写分析算法检测时的不安全问题,提出基于量子生成对抗网络(QGAN)的信息隐藏方案.首先利用映射规则将秘密信息映射为单量子比特门,演化得到QGAN生成器G的参数化量子电路的输入态;然后通过QGAN中的生成电路生成含密量子图像;最后通过测量含密量子图像得到样本数据后与真实数据样本作为判别器D的输入进行迭代优化,使G能够得到接近于目标图像的含密图像.实验结果表明,所提方案能生成与目标图像分布较好拟合的含密图像,完成信息的非嵌入式隐藏.