基于Bell态的两方互认证量子密钥协商协议

针对已有互认证量子密钥协商协议需要可信或者半可信第三方参与造成的步骤繁琐且通信量大的问题,基于Bell态和其纠缠交换性质提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该密钥协商协议无需可信或者半可信第三方的参与,就能实现参与者之间的身份互认证和公平的密钥协商,因此降低了协议的通信复杂度。安全性分析表明,该互认证的密钥协商协议能保证身份认证过程可以抵抗假冒攻击,密钥协商过程能抵抗外部攻击和参与者攻击。另外,与已有互认证量子密钥协商协议相比,该协议的量子比特效率较高,且其量子态制备和测量用现有技术更易实现。

基于四粒子cluster态的四方半量子密钥协商协议

为了满足多用户安全通信的需求,利用四粒子cluster态的纠缠特性和测量-重发操作提出一个四方半量子密钥协商协议。该协议能够使一个全量子方和三个半量子方在无可信第三方协助的情况下进行密钥协商,并公平地建立共享密钥。由于该协议的半量子方仅需执行简单量子态制备、测量和反射操作,因此该协议降低了对参与者能力和设备的要求。研究结果表明,该协议在有效地抵御参与者攻击和所有外部攻击的同时具备良好的性能。

基于G-like态的两方半量子密钥协商协议

量子密钥协商协议虽然可以实现参与者之间建立安全共享密钥的目的,但是目前大多数量子密钥协商协议对参与者能力和设备的要求较高。针对此问题,利用G-like态的纠缠特性和测量-重发操作方法提出了一个两方半量子密钥协商协议。该协议允许两个半量子参与方在一个具备全量子能力的可信第三方协助下公平地建立安全共享密钥。由于两个半量子方只需要执行反射操作以及进行简单的量子态制备和测量,因此该协议降低了对参与者能力和设备的要求。最终,安全性分析证明了该协议可以很好地抵抗参与者攻击和外部攻击。并且,该协议在性能方面也有一定优势。