多方计算任务的量子通信复杂度

假设多个用户分别根据各自持有的函数对共享数据进行计算,用户之间采用互相通信的方式完成一个共同的目标任务。本文基于一个通用的判别函数模型,给出对于上述任务,采用经典最优算法下的经典通信复杂度。然后,以数据库算法为基础,文中构造了适用于前述任务的量子分布式算法,并给出相应的量子通信复杂度。研究表明,量子算法的性能取决于函数定义域与用户数的无穷大阶的差距。量子通信复杂度较之经典情形最多将会有二次级别的降低。

量子非局域性与量子通信复杂度研究

论述国内外量子通信研究现状,研究量子非局域性问题和量子通信复杂度问题,通过纠缠态粒子解决GHZ问题,利用分布式算法讨论传递比特的最小数目。分析非局域性与通信复杂度之间的关联关系,进而研究同时消息传递模型。分析结果表明,与经典通信相比,量子通信效率较高,且量子非局域性问题和量子通信复杂度问题可以相互转换。

利用量子纠缠态确定性地降低通信复杂度(英文)

文章提出一种确定性地降低两体系系统中的通信复杂度的方案 ,它利用了一组处于任意纠缠纯态的粒子对。在这个方案中 ,对于一个任意的两变量布尔函数 ,一个被通信双方事先分享纠缠态可以使通信复杂度降低。与只通过经典通信或双方仅仅通过交换经典信息相比较而言 ,利用本方案其通信复杂度降低了一个比特。

纠缠辅助下三方通信复杂度问题及其量子线路的研究

我们设计了一个实现纠缠辅助下计算特定布尔函数的三方通信复杂度问题的量子线路,该问题中输入变量分布在通信三方。计算分析表明如果通信三方没有分享纠缠态,需要四比特经典通信才能完成计算任务。有纠缠辅助下,仅通过三比特经典通信能够以一定概率完成任务,成功概率与纠缠态的具体形式有关,当选择合适的纠缠态时,成功概率最高可达100%。

一种低复杂度的量子私有信息检索协议

私有信息检索是安全多方计算中重要的隐私保护问题,基于经典密码学的协议在量子计算和云计算等新型技术下十分脆弱,而现有的量子私有信息检索协议的复杂度高,在面对大型数据库时效率低下.基于目前成熟的量子密钥分发技术,提出了一种结合了密钥稀释和辅助参数两种方法的量子私有信息检索协议.协议中量子信道中只发送N个量子产生初始密钥,然后对初始密钥中连续K个比特进行按位相加去稀释初始密钥,产生最终密钥去加密数据库,并可通过灵活的选择辅助参数θ和k来保证双方隐私的安全性和提高检索成功率.可行性和性能分析结果表明,协议易于实施,一次检索成功率高,通信复杂度达到了O(N).

图灵奖获得者——姚期智

2000年,因为对计算理论包括伪随机数生成、密码学与通信复杂度的突出贡献,美国计算机协会(ACM)把2000年度的图灵奖授予姚期智,这是迄今为止获此殊荣的唯一华裔计算机专家.

量子通信的研究进展和发展前景

量子通信是经典通信与量子力学相结合的一门新兴的学科.由于其具有传输速度快、保密性好、可实现远距离通信等优点,引起科学家们的极大兴趣.文章介绍量子通信领域的最新研究进展,并展望其发展前景.

异构STAP系统的多层次数据通信研究

空时自适应处理(STAP)系统的实现,包括系统任务分配、海量数据的通信和存储,算法模块的并行、映射和调度.针对数据通信在实时系统中是不同节点间的多层次、多速率数据传输的问题,在建立的参数化处理模型基础上,研究了异构STAP系统实现中的不同任务间通信规划方法,讨论了不同通信结构层次对数据通信的影响,并基于粗粒度任务模型实现了四通道STAP系统.实验结果表明,规划的数据通信方案能满足系统的实时处理要求.

面向异步网络的安全分布式随机数通用构造

随机数在密码学和区块链领域扮演着极其重要的角色,如密码学中的安全参数生成、共识机制中的委员会重配置以及电子投票的智能合约应用等.近年来针对不依赖可信第三方的分布式随机数生成技术的研究受到了越来越多的关注,其中基于秘密共享的方案数量最多,但普遍通信复杂度较高,而通信复杂度较低的一些方案通常牺牲了随机数的抗偏置性和不可预测性.另外,现有大多数方案基于同步网络模型,网络假设较强,与现实网络环境不符.本文主要研究基于秘密共享的分布式随机数生成技术,抽象出不同方案的共性并兼容特殊性,以及弱化网络假设和优化通信开销.具体贡献如下:(1)提出了交互的分布式随机数生成通用构造.满足伪随机性、唯一性和鲁棒性安全目标,并使用该通用构造对一个分布式随机数生成方案进行了分析,从而更加证明其通用性;(2)设计了面向异步网络的安全分布式随机数生成方案.将现有方案O(n^(3))和O(f^(2)n^(2))的通信复杂度降为O(fn^(2)),将O(fn^(2))计算复杂度降为O(n^(2));(3)实现了分布式随机数仿真系统.针对不同节点数进行了性能测试,测试结果表明,相同节点数下,本方案比现有异步方案的通信开销更低,性能有所提升.最好情况下本方案比现有异步方案在通信开销方面分别降低了11%和47%.

基于标签识别码分组的连续识别防碰撞算法研究

标签碰撞增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了识别速率。该文提出了一种适用于标签识别码连续的防碰撞算法——UIG算法,该算法首先根据公司编码和产品编码将所有标签分组,再由产品序列号的碰撞信息生成每组的两个初始标签识别码。最后,通过对初始标签识别码分别连续减1和加1识别出所有标签。性能分析和仿真结果显示,该算法在时间复杂度和通信复杂度上都有很大改善,吞吐率得到了大大的提高。

一种基于冲突跟踪的RFID防冲突算法

在射频识别系统中,防冲突技术是RFID技术必须解决的关键问题之一。针对查询树算法因逐位增加查询前缀而增加了阅读器时间复杂度和通信复杂度这一问题,给出了一种利用冲突位来更新查询前缀的改进算法———突跟踪树算法。通过构建冲突跟踪树,从理论上分析了改进算法的通信复杂度。在冲突位是连续的假设前提下,给出了计算阅读器通信复杂度的3个引理和一个定理,并对其做了详细证明。最后利用Matlab对相关算法性能进行了对比仿真。结果表明,在冲突位是连续的前提下,冲突跟踪树算法阅读器的通信复杂度优于查询树算法阅读器的通信复杂度,从而得出在一般情况下,冲突跟踪树算法更能有效改善阅读器的通信复杂度,节省系统的开销。

一种实用的多数据库量子信息检索协议

针对目前量子私有信息检索不能适用与云存储的多数据库问题,基于现在成熟的量子密钥分发方法,提出了一种适合在多数据库环境下,实用的量子私有信息检索协议。对于不同大小的数据库,协议可通过调节参数θ和k,在保证数据库安全及用户隐私的情况下,完成信息的检索。性能分析结果表明,协议的通信复杂度低,检索成功率高、易于实施。

线性方程组分级行处理法贪心方法

给出在分布式存储的MIMD树机模型上求解任意相容性线性方程组的分级行处理法贪心方法 。

一种基于移动Agent技术的分布式死锁检测算法

死锁的处理长期以来一直是分布式系统的研究重点,已有许多成熟算法。随着网络技术的发展,越来越多的客户和资源可在网络中自由移动,这种可移动性使得传统算法面临了新的挑战。在这种新的应用背景下,本文结合移动Agent技术,提出了一种分布式系统死锁检测和解除算法:AgentGuard。该算法使用一个移动Agent.使其遵循一定的路线算法在各个站点间移动来收集资源请求和分配信息并进行分析,从而发现并解除死锁。模拟实验证明,A-gentGuard算法能取得较短的死锁持续时间,较小的伪死锁率,且网络的通信复杂度也有降低。

三对角方程组行处理法分布式并行算法

在文献 (四川师范大学学报 (自然科学版 ) ,2 0 0 2 ,2 5 (4) :35 1～ 35 4 .)的基础上 ,给出一个在分布式存储MIMD一级 3叉树树机模型上求解任意三对角线性代数方程组的分布式并行迭代算法并分析算法的通信复杂度 .

基于信息位分组的标签防碰撞算法

针对现有基于树的防碰撞算法碰撞时隙多、识别效率低等问题,提出一种基于信息位分组的标签防碰撞算法。按照标签信息位中比特"1"的数目将标签分组,发生碰撞时若有多个标签满足标签预测识别条件,则可直接全部识别,否则根据碰撞位还原机制跳过无效碰撞时隙,确定新的搜索前缀。仿真结果表明,相对查询树、自调整混合树及改进的多比特识别算法,该算法能降低阅读器的搜索次数和系统的通信复杂度,有效提高系统识别效率,且随着标签数量增大其优势更明显。

线性方程组分级行处理法贪心方法

给出在分布式存储的MIMD树机模型上求解任意相容性线性方程组的分级行处理法贪心方法，证明算法收敛并分析算法的通信复杂度。

基于RFID的低功耗邮件识别系统设计

为方便速递企业进行邮件处理,提出一种基于无线射频识别的低功耗邮件信息识别系统。针对标签碰撞问题设计防碰撞算法,从元器件、电源及软件等方面进行低功耗设计,给出算法流程并进行仿真。实验结果表明,提出的防碰撞算法在识别效率、通信复杂度等方面较传统算法有明显改善。该系统可实现对邮件信息的快速采集,以及邮件管理的实时化和可视化。

基于Blind-Signature的电子投票协议

本文提出了一个具有可行性的基于盲签名的投票方案,该方案使用了AES数据加密算法和RSA数字签名体制,具有和上述多数方案相同的安全性,它的优点在于,改进了的选票安全体制使得整个方案的通信复杂度大大降低,因而在能够在实际应用中实现。

常数轮公平理性秘密共享方案

在理性秘密共享方案中,公平性是所有参与者期望的目标。基于均匀分组原理研究了常数轮理性秘密共享方案,结合双线性对有关知识和双变量单向函数构造知识承诺方案,该方案是可验证的,以此来检验分发者和参与者的欺骗问题。分发者分给各组参与者的子秘密份额数量最多相差1,有效约束参与者的偏离行为。参与者按照协议执行4轮即可实现公平重构秘密,一定程度上降低了公平理性秘密共享方案的通信复杂度,具有一定应用价值。