完备秘密共享方案的信息率

讨论了一类以图为访问结构的秘密共享方案的最优信息率和最优平均信息率．     

一种高效的量子秘密共享方案

利用量子安全直接通信和量子密集编码的思想,本文提出一个新的基于GHZ三重态的高效量子秘密共享(QSS)方案.利用量子相干性和一个公开的比特串K,Alice直接让Bob和Charlie共享其秘密消息,而不是首先与Bob和Charlie建立共享的联合密钥,再用联合密钥传输消息.该方案中平均消耗一个GHZ态可以共享两比特的经典信息.我们分别给出了无噪声信道和有噪声信道情形的安全性分析,并重点就量子直接秘密共享和量子安全直接通信之间的区别说明了协议中使用公开的K的必要性.     

基于GHZ态的三个量子位秘密共享方案

提出了利用五个粒子纠缠GHZ态作为量子信道来完成三个粒子纠缠态的隐形传态,从而实现三个量子位的秘密共享方案,并对方案进行安全性分析。该方案充分利用GHZ态五个粒子间的相关性,通过一次Bell基测量和三次单粒子测量,并通过相应的幺正变换即可实现Alice和Charlie之间三个量子位的秘密共享。与相关文献相比,在没有增加粒子数的前提下,提高了量子位的传输,为量子密钥共享传递更多量子位提供了理论基础。     

基于多线性Diffie-Hellman问题的秘密共享方案

秘密共享方案的信息率是衡量秘密共享通信效率的重要指标,鉴于已有的秘密共享方案效率不高的问题,本文基于多线性对提出了信息率为m/（m+1）的可验证秘密共享方案.方案中,共享秘密为m维向量,其可验证性可利用多线性映射的多线性性质来实现;同时,在多线性Diffie-Hellman问题下,方案是可证明安全的.性能分析结果表明,与已有的相同安全级别下的秘密共享方案相比,该方案具有较高的通信效率,更适用于通信受限的数据容错的应用场景.     

基于极小线性码上的秘密共享方案

从理论上说,每个线性码都可用于构造秘密共享方案,但是在一般情况下,所构造的秘密共享方案的存取结构是难以确定的.本文提出了极小线性码的概念,指出基于这种码的对偶码所构造的秘密共享方案的存取结构是容易确定的.本文首先证明了极小线性码的缩短码一定是极小线性码.然后对几类不可约循环码给出它们为极小线性码的判定条件,并在理论上研究了基于几类不可约循环码的对偶码上的秘密共享方案的存取结构.最后用编程具体求出了一些实例中方案的存取结构.     

基于四粒子纠缠态的量子秘密共享方案

基于2个不同的四粒子纠缠态分别提出了三方、四方量子秘密共享方案,其中采用的秘密信息是一个相同的未知两粒子纠缠态。在量子秘密共享方案中发送者对所拥有的粒子实施适当的Bell态（或GHZ态）测量,发送者和合作者通过经典通讯把测量结果告知信息接收者,接收者在其他合作者的协助下通过实施相应的量子操作完成对初始量子态信息的重构。对所提出的2个方案进行了讨论和比较,发现四方量子秘密共享方案的安全性更加可靠。     

基于秘密认证的可验证量子秘密共享协议

该文针对量子秘密共享协议难以抵抗内部成员欺骗攻击的问题,采用秘密认证的方法提出可验证量子秘密共享协议的一般性模型,基于Bell态双粒子变换提出一种新验证算法,并以此给出一个新的可验证量子秘密共享协议.与现有的量子秘密共享协议的验证算法相比,新验证算法既能有效抵抗内部成员欺骗攻击等典型的攻击策略,又可大幅提升协议效率,而且可以与现有量子秘密共享协议相结合,具备很好的可扩展性.     

一种无纠缠态的量子秘密共享协议

秘密共享是指将一个秘密按适当的方式进行隐藏或拆分,只有若干个参与者一同协作才能恢复该秘密,该技术在云计算领域中能够确保信息安全和数据保密.提出了一种不使用纠缠态的量子秘密共享协议,通过使用量子密码算法确保系统的安全性.相比其他的秘密共享协议,该协议具有以下优点:与传统的基于数论的秘密共享协议相比,本协议由于使用量子通信的技术,从而能够有效抵抗Shor算法攻击;相比其他的量子秘密共享协议,由于本协议没有使用量子纠缠态,在技术程度上更容易实现;如果存在攻击者或恶意的参与者,该协议能够在秘密恢复过程中迅速发现,避免恢复错误的秘密.     

基于W态的量子秘密共享协议

基于W态及其非定域纠缠关联性,利用量子远程通信设计了一种量子秘密共享协议。在该协议中,Alice制备三粒子W态及秘密量子信息,将W态中的任意两粒子分别发送给Bob1和Bob2,并对自己拥有的粒子进行Bell基联合测量;依据Alice的测量结果,Bob1和Bob2联合进行相应的局域操作就能共同得到秘密信息。并对协议的安全性进行了详细分析,研究表明该协议能抵御多种攻击,如干扰重发攻击、纠缠攻击等。     

基于多目标量子远程通信的秘密共享协议

为了降低秘密集中度,提高秘密共享协议的可靠性和安全性,基于多目标量子远程通信,提出了一个新的秘密共享协议.为安全分发秘密量子信息,Alice制备多光子处于最大纠缠态,自己保留一个,把剩余的光子分发给各个秘密共享者.通过对量子信息态和自己保留的光子做Bell基测量,Alice将秘密量子信息转移到秘密共享者所拥有的光子上.要恢复该秘密量子信息,所有秘密共享者需提供各自的光子.对协议的安全性分析表明了该协议的安全性和可行性.     

簇态量子模糊哈希与隐蔽信息搜索(英文)

提出一种采用经典-量子ε-universal哈希类的簇态量子模糊哈希构造方法.传统哈希与模糊哈希算法不能有效抵抗量子攻击.通过采用diamond范数方法,构建了一种哈希函数类最优子集并且提供信息论意义上的更优安全性.基于量子簇态独特的物理级单向计算属性,相应算法更接近于物理可实现.进一步,构造了一种在信息安全与生物特征识别方面的隐蔽信息搜索策略.该生物识别搜索算法基于簇态量子ε-universal模糊哈希构建.该策略能有效抵抗量子算法攻击,确保数据存储安全,并降低了计算复杂度.相比于其他类似策略,此算法具有更精简的结构,理论分析表明此算法具有较高的识别效率与更好的数据安全性.     

Linear codes from perfect nonlinear mappings and their secret sharing schemes

In this paper, error-correcting codes from perfect nonlinear mappings are constructed, and then employed to construct secret sharing schemes. The error-correcting codes obtained in this paper are very good in general, and many of them are optimal or almost optimal. The secret sharing schemes obtained in this paper have two types of access structures. The first type is democratic in the sense that every participant is involved in the same number of minimal-access sets. In the second type of access structures, there are a few dictators who are in every minimal access set, while each of the remaining participants is in the same number of minimal-access sets.     

Secret sharing schemes with bipartite access structure

We study the information rate of secret sharing schemes whose access structure is bipartite. In a bipartite access structure there are two classes of participants and all participants in the same class play an equivalent role in the structure. We characterize completely the bipartite access structures that can be realized by an ideal secret sharing scheme. Both upper and lower bounds on the optimal information rate of bipartite access structures are given. These results are applied to the particular case of weighted threshold access structure with two weights     

基于量子特性的多用户检测技术

多用户检测技术的最优解在常规条件下是一个NP难解问题,利用量子态的并行计算特性以及量子态检测等理论,量子多用户检测技术能够有效地获得多用户检测的最优解。本文介绍利用量子态特性进行多用户检测的几种方案,并分析和比较这些方案的性能特点和发展趋势。     

量子密钥分发系统的现实无条件安全性

量子密钥分发系统由于能够提供一种物理上安全的密钥分发方式,因此成为量子信息领域的研究热点,其中如何在现实条件下保证量子密钥分发的无条件安全性是该领域的一个重要研究课题。本文从经典保密通信系统中具有完善保密性的一次一密体制出发,介绍了量子密钥分发系统的应用模型和整体保密通信系统的安全性基础,以及自量子密钥分发协议被提出以来量子密钥传输现实无条件安全性的研究进展,重点介绍了针对现实条件安全漏洞的各种类型的量子黑客攻击方案、防御方式,以及最近两年被广泛重视的与测量设备无关的量子密钥分发系统的理论和实验进展。     

自旋链中量子信息的完美传输与量子链中态的完美操控

在分析了相邻耦合自旋链后,提出了一种求解使量子信息在链中完美传输的耦合强度的方法,并用Groebner基分析的方法得到了耦合强度的所有解析解。该方法同样适用于求解脉冲激光驱动的多能级量子链系统量子态完美操控的控制参数问题。该结果可以用来分析自旋链量子信息的完美传输和多能级量子链态完美操控的解结构和寻找有优化性质的参数特解。     

Some improved bounds on the information rate of perfect secret sharing schemes

In this paper we study secret sharing schemes for access structures based on graphs. A secret sharing scheme enables a secret key to be shared among a set of participants by distributing partial information called shares. Suppose we desire that some specified pairs of participants be able to compute the key. This gives rise in a natural way to a graphG which contains these specified pairs as its edges. The secret sharing scheme is calledperfect if a pair of participants corresponding to a nonedge ofG can obtain no information regarding the key. Such a perfect secret sharing scheme can be constructed for any graph. In this paper we study the information rate of these schemes, which measures how much information is being distributed as shares compared with the size of the secret key. We give several constructions for secret sharing schemes that have a higher information rate than previously known schemes. We prove the general result that, for any graphG having maximum degreed, there is a perfect secret sharing scheme realizingG in which the information rate is at least 2/(d+3). This improves the best previous general bound by a factor of almost two. The work of E. F. Brickell was performed at the Sandia National Laboratories and was supported by the U.S. Department of Energy under Contract Number DE-AC04-76DP00789. The research of D. R. Stinson was supported by NSERC Operating Grant A9287 and by the Center for Communication and Information Science, University of Nebraska.     

Decomposition constructions for secret-sharing schemes

The paper describes a very powerful decomposition construction for perfect secret-sharing schemes. The author gives several applications of the construction and improves previous results by showing that for any graph G of maximum degree d, there is a perfect secret-sharing scheme for G with information rate 2/(d+1). As a corollary, the maximum information rate of secret-sharing schemes for paths on more than three vertices and for cycles on more than four vertices is shown to be 2/3