Secure multiparty quantum computation based on bit commitment
研究了无非局域测量的安全多方量子计算。首先,该任务被简化为非局域受控非门(NL-CNOT)的安全两方量子计算。然后,在被动攻击者模型中,将NL-CNOT的安全计算归结为比特提交。因此,可以基于比特承诺来构造SMQC方案。该方案不依赖于可信第三方,在被动攻击者模型下是安全的。同时指出任何基于NL-CNOT门的安全两方量子计算协议都存在一个漏洞。
2013-08-18 quant-ph
Multiparty quantum key agreement protocol secure against collusion attacks
安全多方量子密钥协商(MQKA)协议的公平性要求所有参与方完全是对等实体,并且可以平等地影响协议的结果以建立共享密钥,其中没有人可以单独决定共享密钥。然而,发现现有MQKA协议的部分对共谋攻击敏感,即,一些不诚实的参与者可以协作以预先确定最终密钥而不被检测到。提出了一种抗合谋攻击的多方QKA协议。与以往的抗$N-1$合谋者或抗$1$合谋者的QKA协议不同,本文研究了一种能抵抗$t$不诚实参与者合作的广义圈型MQKA协议.给你,$t < N$。我们希望本文的研究结果将有助于进一步研究公平MQKA协议。
2016-04-05 cs.CR quant-ph
Secure multiparty quantum computations for greatest common divisor and private set intersection
本文提出一种计算最大公约数的安全多方量子计算协议,通过构建精确量子周期查找算法改进最小公倍数协议,并基于此构建了私有集合交集协议,证明了其在半诚实模型下的正确性、无条件安全性和多项式复杂度。
2023-04-03 cs.CR quant-ph
Multiparty quantum secret sharing of secure direct communication
基于两步协议[Phys.Rev.A68(03)042317],我们提出了一个$(n,n)$门限的安全直接通信多方量子秘密共享协议.在我们的协议中,只有所有的共享者合作才能提取发送者的安全直接通信消息。我们展示了这个协议的变体版本的基础上的变体两步协议。该变型方案可大大降低实验中的实现难度。与共享者数大于3时多粒子GHZ态的使用不同,我们的两个协议完全不考虑共享者数,Bell态的使用和识别就足够了,因此,我们的协议在技术上更可行。
2005-01-04 quant-ph
Comment on "A special attack on the multiparty quantum secret sharing of secure direct communication using single photons"
在这篇评论中,我们表明,特殊攻击[S.- J. Qin,F. Gao,Q.- Y. Wen,F.- C. Zhu,Opt. Commun. 281(2008)5472.],其声称能够通过随机相移操作获得使用单光子的安全直接通信的多方量子秘密共享的协议的所有传输的秘密消息比特值,失败了。此外,一类类似的攻击也被证明是无法提取的秘密消息。
2010-07-22 quant-ph
Temporary Assumptions for Quantum Multiparty Secure Computations
本文介绍了量子多方协议,允许使用临时假设。我们证明了安全量子多方计算是可能的当且仅当经典多方计算工作。但这些严格的假设仅在协议执行期间是必要的,并且可以在协议终止后放松。我们考虑两个设置:1。参与者的共谋试图学习诚实参与者的秘密输入或试图修改计算结果。2.参与者的共谋以上述方式作弊或试图破坏协议,即,共谋试图中止计算或将信息泄露给诚实的参与者。我们给出了一个协议终止后,我们国家的协议达到这些界限容忍共谋的界限。
2001-06-22 quant-ph
Secure and practical multiparty quantum digital signatures
量子数字签名(QDS)保证了信息理论上的安全性,防止了消息的否认和伪造。与现有的三方QDS协议相比,多方QDS协议在发送海量消息时,在两个以上接收者的实际情况下具有独特的优势。然而,复杂的安全分析、众多的量子信道和较低的数据利用效率使得三方扩展到多方的场景非常困难。在这里,基于六态非正交编码协议,我们提出了一个有效的多方QDS框架,以克服这些困难。在我们的协议中,量子信道的数量仅线性地依赖于用户的数量。引入后匹配方法,提高数据利用效率,使其与检测事件的概率线性缩放,即使在五方场景。我们的工作弥补了缺乏实用的多方协议,这为未来的QDS网络铺平了道路。
2021-08-13 quant-ph
Experimental Realization of Secure Multiparty Quantum Summation Using Five-Qubit IBM Quantum Computer on Cloud
Run-hau Shi等人提出了一种安全的多方量子求和方案,(科学报告,6:19655,DOI:10.1038/srep 19655)。IBM公司发布了一款基于超导的5量子比特量子计算机,名为“量子体验”,并将其放在“云”上。在本文中,我们利用这个真正的量子处理器(ibmqx 2)的在线可用性,并执行上述协议,这是以前从未实验证明过的。在这里,我们建立了一个量子比特秘密状态的安全量子求和实验。此外,我们提出了一个协议的平方和三次求和,并模拟所提出的协议的两种情况。使用现有的5-qubit量子处理器(ibmqx 2),无法实验实现两个或多个量子比特秘密状态的安全多方量子求和协议以及平方(和立方)求和协议。IBM最近在云上放置了一个16量子比特的量子处理器(ibmqx 3),但它仍然不能被所有用户访问。本文利用IBM公司提供的模拟器(Custom Topology)对两个和三个量子比特的秘密态进行了模拟,并提出了平方(和立方)求和的协议。
2017-11-26 quant-ph
Secure Multiparty Quantum Computation with (Only) a Strict Honest Majority
秘密共享和多方计算(也称为“安全函数求值”)是现代密码学中的基本原理,允许一组相互不信任的参与者在唯一的假设下执行正确的分布式计算,其中一些人会诚实地遵守协议。本文研究了需要多少信任--也就是说,有多少参与者必须保持诚实--才能使分布式量子计算成为可能。提出了一个可验证的量子秘密共享协议(VQSS)和一个通用的安全多方量子计算协议(MPQC),该协议可以容忍n个参与者中的任意(n-1)/2(向下取整)个欺骗者.这些任务的先前协议分别容忍(n-1)/4(四舍五入)和(n-1)/6(四舍五入)作弊者。我们达到的阈值是严格的-即使在经典的情况下,如果任何n/2个玩家的集合都可以作弊,“公平”的多方计算也是不可能的。我们的协议依赖于近似量子纠错码,它可以容忍比传统的,精确的代码更大的错误比例。我们引入新的家庭的认证方案和近似代码量身定制的需要,我们的协议,以及新的状态净化技术沿线的容错量子线路中使用的。
2008-01-10 quant-ph
Collusive Attacks to "Circle-Type" Multi-party Quantum Key Agreement Protocols
我们发现,现有的多方量子密钥协商(MQKA)协议设计的密钥的公平性,实际上是不公平的。我们的分析表明,这些协议是敏感的合谋攻击,也就是说,不诚实的参与者可以合作,预先确定的密钥,而不被发现。事实上,在这些不公平的MQKA协议中,量子粒子的传输结构有很多共同点,其中三个已经分析过了。我们将这些不公平的MQKA协议称为圈型MQKA协议。同样,MQKA协议中可以抵抗合谋攻击的量子粒子的传输结构也是类似的。我们称这种协议为完全图型MQKA协议。还有一种MQKA协议可以抵抗上述攻击,但仍然不公平,我们称之为树型MQKA协议。我们首先指出一个常见的,容易错过的漏洞,严重损害了目前的圆型MQKA协议的公平性。然后证明了两个处于特殊位置的不诚实参与者可以完全预先确定圈型MQKA协议生成的密钥。我们期望我们的观察将有助于安全和公平的MQKA协议,特别是圈型协议。
2016-02-01 quant-ph
Continuous variable controlled quantum dialogue and secure multiparty quantum computation
提出了一种连续变量控制的量子对话方案。对该方案作进一步的修改,得到了另外两个连续变量安全多方计算协议。其中第一个协议提供了两方社会主义百万富翁问题的解决方案,而第二个协议提供了一种特殊类型的多方社会主义百万富翁问题的解决方案,可以被视为多方量子私人比较的协议。结果表明,所提出的方案的连续变量控制的量子对话可以使用二分纠缠,并可以减少到获得其他几个两个和三个方的密码方案在极限情况下。文中还讨论了该方案的安全性及其相对于相应离散变量方案的优越性。具体地说,与离散变量方案相比,该方案中窃听者的无知程度非常高,因此该方案不容易发生基于离散变量量子对话方案所固有的信息泄漏,进一步证明了该方案可以被看作是量子密码开关的连续变量对应物,允许监督者控制信息在两个合法的政党之间转移到不断变化的程度。
2019-02-01 quant-ph
Efficient multiparty quantum secret sharing of secure direct communication
本文提出了一个利用Greenberger-Horne-Zeilinger态实现安全直接通信的(n,n)门限量子秘密共享方案。该方案是有效的,因为除了用于检测窃听者的量子秘密共享方案之外,所有用于量子秘密共享方案的Greenberger-Horne-Zeilinger态都被用来生成共享秘密消息。在我们的方案中,通信双方的测量基础是不变的,用于检查窃听的经典信息只需要通信双方的测量结果。我们的方案的另一个很好的特点是,发送者发送她的秘密消息直接到接收者和接收者恢复发送者的秘密,通过结合他们的结果,不同的QSS方案的目标,其本质上是允许发送者建立一个共享的密钥与接收者。我们的方案的这一特点类似于量子秘密直接通信。
2005-12-17 quant-ph
Multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing
利用有序$N$ EPR对和Bell态测量,提出了一个多方量子秘密分裂协议.它是安全的,具有高的内在效率和源容量,因为几乎所有的实例是有用的,每个EPR对安全地携带两个比特的消息。此外,我们还对该协议进行了改进,使之适用于基于量子隐形传态的任意$m$ -粒子纠缠态的多方量子态共享,该协议仅需Bell态测量和局域幺正操作,使得该协议在实际应用中更为方便.
2006-03-30 quant-ph
Multiparty Quantum Signature Schemes
数字签名广泛用于电子通信中,以确保重要任务的安全,例如金融交易,软件更新和法律合同。目前使用的签名方案是基于公钥密码学的,其安全性来自计算假设。然而,构造无条件安全的签名协议是可能的。特别地,使用量子通信,可以基于量子力学的基本原理构造具有安全性的签名方案。目前已经提出了几个量子签名协议,但没有一个协议被明确推广到三个以上的参与者,其安全目标也没有被正式定义。在这里,我们首先扩展了Swanson和Stinson(2011)的安全定义,使其也适用于量子情况,并引入了基于不同验证级别的可转移性的正式定义。然后,我们证明了几个属性,多方签名协议的信息理论安全-量子或经典-必须满足,以实现其安全目标。我们还表示了两个现有的量子签名协议与三方的安全框架,我们已经介绍。最后,我们将Wallden-Dunjko-Escher-Andersson(2015)给出的一个量子签名协议推广到多方情形,证明了该协议的不可伪造性、不可否认性和不可转移性。值得注意的是,该协议可以使用任何点对点量子密钥分发网络来实现,因此已准备好进行实验演示。
2015-05-27 cs.CR quant-ph
Multiparty Quantum Secret Sharing
基于量子安全直接通信(QSDC)协议[Phys.Rev.A69(04)052319],提出了一个仅利用单光子的多方量子秘密共享经典消息(QSSCM)的$(n,n)$ -门限方案.我们利用这个多方QSSCM方案建立了一个量子信息的多方秘密共享(SSQI)方案,在该方案中,只有所有量子信息接收者合作才能重构出原始的量子比特.还提出了一个一般的想法,从任何QSSCM计划的建设多方SSQI计划。
2004-12-27 quant-ph
Addendum to "Quantum secret sharing between multiparty and multiparty without entanglement"
最近,Yan和Gao提出了一种使用单光子序列在多方(组1中的$m$成员)和多方(组2中的$n$成员)之间进行量子秘密共享的协议(Phys.Rev.A \textbf{72},012304(2005))。我们发现,如果传输的量子信号只有一个单光子是安全的,但不安全的多光子信号,因为一些代理可以得到其他人的信息,如果他们攻击的通信特洛伊木马。然而,通过简单的修改就可以实现针对这种攻击的安全性。
2005-08-23 quant-ph
Multiparty Quantum Remote Secret Conference
提出了两种多方量子远程秘密会议方案,其中每个合法的参与者可以安全地读出另一个参与者宣布的秘密消息,而恶意的窃听者则无法得到任何消息.第一种方案是基于所有具有Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的参与者高效、安全地共享同一个密钥;并且每个参与者使用一次一密密码体制将其秘密消息发送给其他参与者。另一种是基于量子密钥的量子加密,量子密钥是所有与会者共享的GHZ状态序列,并在确认其安全性后重复使用。这两种方案都是最优的,因为它们的量子比特的固有效率接近最大值。
2006-12-03 quant-ph
Further Investigation on Classical Multiparty computation using Quantum Resources
云计算和网络技术的巨大发展,使得多人利用有限的资源,借助云服务器完成大规模计算成为可能。为了保护用户的隐私,安全多方计算在计算过程中扮演着重要的角色。最近,Clementi等人[ \textcolor [rgb]{0.00,0.07,1.00}{Phys.Rev.A { \bf 96},062317(2017)}]提出了一种使用量子资源的安全多方计算协议。在协议中,仅利用线性经典计算和有限的量子信息操作,提出了一种计算2次$n-variable$对称布尔函数$f(x_1, x_2, \cdots, x_n)$的方法,并且所有客户端可以在服务器的帮助下共同计算$f(x_1, x_2, \cdots, x_n)$而不泄露其私有输入.他们提出了一个开放的问题:有没有更简单的非线性函数,像他们提出的那样,可以用作更大计算协议的子程序?我们将在本文中给出这个问题的答案。受Clementi等人工作的启发,我们继续探索布尔函数的量子实现。首先,我们利用单粒子量子态$|0\rangle$和单粒子幺正运算$U_k$,给出了一类$n-variable$对称布尔函数$f_n^k$的计算方法。其次,我们证明了每个$n-variable$对称布尔函数都可以用$f_n^k(k=0,1,\cdots,n)$的线性组合来表示,并且每个函数$f_n^k(2\leq k\leq n)$都可以用于执行安全多方计算。第三…
2018-12-16 quant-ph
Quantum-secure multiparty deep learning
Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院电子研究实验室);Physics & Informatics Laboratories, NTT Research, Inc.(NTT研究公司物理与信息学实验室)
本文提出利用光的量子特性实现信息论安全的多方深度学习计算,通过线性代数引擎在MNIST分类任务中达到96%的准确率,同时显著降低信息泄露量。
2024-09-13 cs.AI cs.IT cs.LG
Improving the security of multiparty quantum secret sharing against Trojan horse attack
分析了Zhang,Li和Man [Phys. Rev. A \textbf{71},044301(2005)]提出的多方量子秘密共享(MQSS)协议的安全性,发现该协议对于除准备量子信号的代理人Bob之外的任何窃听者都是安全的,因为他可以利用特洛伊木马攻击量子通信.也就是说,Bob用多光子信号替换了单光子信号,而另一个代理Charlie无法发现这种欺骗,因为她在光子从老板Alice那里跑回来之前没有测量光子,这表明这种MQSS协议对Bob来说并不安全。最后,我们提出了一个可能的改进MQSS协议的安全性与两个单光子测量和六个酉操作。
2006-02-18 quant-ph
Quantum secure communication protocols based on entanglement swapping
提出了一个基于Einstein-Podolsky-Rosen对和纠缠交换的量子安全直接通信协议和多方量子秘密共享协议。目前的量子安全直接通信协议利用了分组传输的思想。同时指出发送者可以在不保证量子信道安全性的前提下对自己的秘密信息进行编码。在多方量子秘密共享协议中,通信双方以一定的概率采用校验方式或编码方式。该协议不需要进行局部酉运算。在这两种协议中,一方只向另一方发送一个Einstein-Podolsky-Rosen对的光子,并通过随机选择Z基或X基测量采样光子来保证发送光子的安全性。
2006-03-26 quant-ph
Improving the security of multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing
Deng { \rm et al.}最近提出了一个利用有序的$N$ Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对和Bell态测量的多方量子秘密分裂(MQSS)协议。[Phys. Lett. A 354(2006)190]。对协议的安全性进行了分析,发现该协议对除代理人Bob采用拦截重发攻击外的任何窃听者都是安全的。Bob可以在不被发现的情况下单独获得Alice的所有信息。我们还提出了一个改进的MQSS协议。
2006-05-06 quant-ph
Multiparty hierarchical quantum-information splitting
提出了一种基于多体纠缠态的多方分层量子信息分裂方案,其中boss将秘密量子态非对称地分配给两级代理.属于不同级别的特工,对于老板的秘密有不同的权限。除了boss的Bell态测量外,不涉及任何非局部操作。该方案还具有防窃听的安全性。这样的层次QIS有望在现代多体量子密码学领域找到有用的应用。
2011-01-19 quant-ph
Resource Reduction in Multiparty Quantum Secret Sharing of both Classical and Quantum Information under Noisy Scenario
针对多参与方量子秘密共享在噪声下的脆弱性,提出基于简化Shor码的高效量子纠错方案,将量子比特开销从9降至3,提升协议鲁棒性和实用性。
2025-04-23 cs.CR quant-ph
Best-of-Both-Worlds Multiparty Quantum Computation with Publicly Verifiable Identifiable Abort
针对多方量子计算中恶意方身份需公开验证的问题,本文提出首个具备公开可验证可识别中止(PVIA)的MPQC协议,并实现两全其美安全性,在诚实多数时保证输出交付,否则安全中止。
2023-10-10 cs.CR quant-ph
Single-state multiparty semiquantum secret sharing with d-dimensional Bell states
本文提出一种基于d维贝尔态的单态多方半量子秘密共享方案,仅用一种初始量子资源且无需纠缠交换和酉操作,即可实现多方协作恢复密钥,并能抵抗外部和参与者攻击。
2023-09-26 quant-ph
Multiparty data hiding of quantum information
我们提出的协议,多方数据隐藏的量子信息,实现所有可能的阈值访问结构。与秘密共享密切相关,数据隐藏具有更苛刻的安全要求:数据保持安全,免受无限制的LOCC攻击。在隐藏大量数据的限制下,我们的协议实现了每个本地物理量子比特一个隐藏量子比特的渐近速率。也就是说,每一方持有与隐藏状态相同大小的份额,以领先的顺序,准确性和安全性参数引起的开销是渐近可忽略的。数据隐藏态具有非常不寻常的纠缠特性,我们简要讨论。
2004-07-20 quant-ph
Authenticated Multiparty Quantum Key Agreement for Optical-Ring Quantum Communication Networks
量子通信网络通过各种设备连接起来,为远程位置的用户实现通信或分布式计算。为了解决光环量子网络安全通信中临时会话密钥的生成问题,提出了一种量子密钥协商协议。在密钥协商协议中,攻击者可以冒充合法用户参与协商过程,从而很容易地窃听到协商密钥。这一点在大多数量子密钥协商协议中经常被忽略,这使得它们在实际实现中不安全。针对这一问题,在协议中加入了用户身份认证功能。结合经典哈希函数和身份信息,设计了符合量子搜索算法特点的认证操作。在协议的安全性分析中,利用量子态鉴别证明了协议对一般攻击和冒充攻击是安全的。此外,只需要制备和测量单光子,这使得我们的协议在现有技术下是可行的。
2023-03-31 quant-ph
Multiparty quantum cryptographic protocol
我们提出了一个多方量子密码协议。由Bob和Charlie在三方纠缠态的各自量子比特上应用的幺正算子编码了一个经典符号,该符号可以在Alice端借助解码矩阵解码。Eve的存在可以通过解码矩阵的扰动来检测。我们的协议是安全的拦截重发攻击。此外,它是有效的和确定性的意义上,两个经典的比特可以传输每个纠缠的量子比特对。值得一提的是,在该协议中,相同的符号可以用于密钥分配和Eve的检测,提高了协议的效率。
2009-02-16 quant-ph
Noise robustness of a multiparty quantum summation protocol
本文研究了多方量子求和协议在退极化和退相位噪声下的鲁棒性,分析了噪声对概率分布的影响,并利用Shamir秘密共享消除了对可信第三方的需求。
2024-04-29 quant-ph
GHZ correlation provides secure Anonymous Veto Protocol
匿名否决(AV)和Dining密码学家(DC)是密码学问题的两个基本原语,其主要目的是隐藏消息的发送者的身份。这些可以通过经典方法实现,其中安全性基于计算硬度或共享私钥。在这方面,我们提出了一个安全的量子协议DC和AV利用GHZ相关性。我们首先解决了一个广义版本的DC问题的帮助下,多方GHZ状态。这使我们能够为AV提供安全的量子协议。这两个协议的安全性依赖于与量子非局域性相关的GHZ相关性的一些新的和基本的特征。
2015-10-20 cs.CR quant-ph
Secure Computation with Shared EPR Pairs (Or: How to Teleport in Zero-Knowledge)
本文利用共享 EPR 对构造随机接收方一次性字符串 OT,并据此实现安全量子隐形传态及 NIZK 等应用,还提出两轮最优、无条件安全的经典功能 MPC 协议。
2023-04-20 cs.CR quant-ph
Quantum Conference
量子会议的概念被引入与当今世界经常发生的会议的通常概念相类比。量子会议被定义为一种多方安全通信任务,允许每一方使用量子资源以安全的方式同时向所有其他方传递他们的消息。提出了两种高效安全的量子会议协议。所提出的协议的安全性和效率进行了严格的分析。结果表明,所提出的协议可以实现使用大量的纠缠态和一组操作。此外,还证明了所提出的方案可以简单地归结为多方量子密钥分发协议和一些早期提出的量子会议方案,其中量子会议的概念是不同的.
2017-02-01 quant-ph
Practical quantum multiparty signatures using quantum-key-distribution networks
数字签名被广泛用于提供通信安全。与此同时,目前部署的数字签名协议的安全性是基于未经证实的计算假设。量子密钥分发(QKD)是保证通信无条件(信息论)安全的一种有效方法,其安全性是基于量子力学定律的。在这项工作中,我们开发了一个无条件安全的签名方案,保证在QKD网络中的任意长度的消息的真实性和可传输性。在所提出的设置中,QKD网络由两个子网组成:(i)包括签名者并限制恶意节点数量的内部网络,以及(ii)对恶意节点数量没有假设的外部网络。在外部子网中缺乏信任假设的结果是需要来自内部子网接收者的帮助来验证外部子网接收者的消息签名对。我们提供了一个全面的安全分析所开发的方案,执行的方案参数的优化方面的秘密密钥消费,并证明所开发的方案是兼容的能力,目前可用的QKD设备。
2022-01-18 cs.CR quant-ph
Multiparty-controlled teleportation of an arbitrary m-qudit state with pure entangled quantum channel
利用非最大纠缠态作为量子信道,提出了一种多方控制的任意m量子态($d$ -维量子系统)隐形传态的一般方案.发送方对2个$m$粒子进行m次广义Bell态测量,控制方对测量基$X_{d}$进行单粒子测量,接收方只要引入一个辅助二能级粒子,与所有控制方合作,就可以与保真度单元概率地提取量子信息。各方都可以利用诱骗光子安全地建立自己的量子信道,从而阻止不诚实的一方自由地窃听。当接收端获得未知m量子态的概率等于量子信道的纠缠度时,该方案是最优的.
2009-05-07 quant-ph
Measurement-device-independent quantum-secret-sharing networks with linear Bell-state analysis
针对测量设备缺陷威胁,提出基于MDI原理和线性贝尔态分析的可重构量子密钥共享方案,利用单量子比特共轭操作编码,在不牺牲效率下支持多方扩展,并证明了抵御不诚实参与方窃听的安全性下界。
2025-04-02 quant-ph
Efficient Multiparty Quantum Key Distribution over Quantum Networks
本文针对量子网络中的多方QKD,提出基于打包星型结构和树结构的高效密钥分发策略,并推导三方闭式表达式,在网格和随机图中验证了高密钥速率及良好扩展性。
2024-04-30 quant-ph
Design and Experimental Realization of Various Protocols for Secure Quantum Computation and Communication
本文设计并实验实现了多种安全量子计算与通信协议,包括多输出量子隐形传态、量子广播、算符远程实现及量子匿名投票,并在IBM量子计算机上验证了QAV等方案,同时分析了QKD协议的密钥率。
2025-07-13 quant-ph
Differential phase shift quantum secret sharing using twin field
量子秘密共享是实现多方量子通信的基础,是未来量子互联网的基石之一。然而,线性速率距离限制严重限制了QSS的安全密钥速率和传输距离。在这里,我们基于差分相移方案和双场思想,提出了一种实用的三参与者之间的QSS协议,以解决高效的多方通信任务。与以前提出的差分相移QSS协议相比,我们的协议可以打破线性速率距离界限,理论上在300公里长的光纤中将密钥速率提高了三个数量级。此外,新的协议是安全的特洛伊木马攻击,不能抵抗以前的差分相移QSS。
2021-04-10 quant-ph
Multi-party quantum summation based on quantum teleportation
提出了一个基于量子隐形传态的安全多方量子求和协议,其中一个恶意但非合谋的第三方(TP)帮助计算求和。在我们的协议中,TP负责纠缠分发,Bell态在参与者之间共享。用户根据自己的私人比特对手中的量子比特进行编码,并进行贝尔状态测量。在获得参与者的测量结果后,TP可以计算总和。参与者不需要将他们的编码状态发送给其他人,因此该协议先天地免受特洛伊木马攻击。此外,我们的协议可以防止丢失错误,因为纠缠分发只发生一次在我们的协议的开始。我们表明,我们的协议是安全的,对攻击的参与者以及外人。
2019-07-09 quant-ph
An Efficient Simulation of Quantum Secret Sharing
在量子密码学中,量子秘密共享$(QSS)$是一个基本的原语。$QSS$可用于创建复杂且安全的多方量子协议。现有的$QSS$协议或者处于$(n, n)$阈值$2$级别,或者处于具有可信播放器的$(t, n)$阈值$d$级别,其中$n$表示播放器的数量,而$t$表示播放器的阈值数量。在这里,我们提出了一个安全的$d$级的$QSS$协议共享一个秘密与有效的模拟。与现有的$QSS$协议相比,该协议更加安全、灵活和实用:$(n, n)$阈值$2$级别和$(t,n)$阈值$d$级别,具有受信任的参与者。此外,它不会向玩家透露任何有关秘密的信息。安全性分析表明,该协议不存在拦截重发攻击、拦截攻击、纠缠测量攻击、伪造攻击、碰撞攻击和共谋攻击。
2021-03-20 cs.CR quant-ph
Efficient Mediated Multiparty Semi-Quantum Secret Sharing Protocol Based on Single-Qubit Reordering
本文提出首个基于单量子比特重排序的中介多方半量子秘密共享协议,使经典用户Alice与多个经典Bob在不可信第三方协助下共享秘密,仅需两种经典能力,提高了量子比特效率并抵御已知攻击。
2025-08-07 quant-ph
Quantum sealed-bid auction using a modified scheme for multiparty circular quantum key agreement
利用一种改进的多方循环量子密钥协商方案,提出了一种可行的、安全的、无合谋攻击的量子密封投标拍卖协议。在所提出的协议中,所有($n$)投标者的集合以这样的方式被分组为$l$子集(子圈),即只有发起者(其准备要为特定的通信回合分发的量子态并在该回合中充当接收者)是为特定回合准备的所有子集(子圈)的成员,而任何其他投标者仅是单个子集的一部分。所有的$n$投标者和拍卖者发起一轮通信,并且他们中的每一个准备$\left(r-1\right)$ -partite纠缠态的$l$副本(每个子圆一个),其中$r=\frac{n}{l}+1$。分析了该协议的效率和安全性\textcolor{blue}{{} }。结果表明,所提出的协议是免费的共谋攻击是可能的现有方案的量子密封投标拍卖。此外,可以观察到,对抗共谋攻击的安全性随着$l$的增加而增加,但是这降低了要使用的纠缠态的复杂度(每个纠缠态中的纠缠量子比特的数量),并且使得该方案可以用可用的技术来扩展和实现。额外的安全性和可扩展性的出现是由于使用一个循环的结构,而不是一个完整的图形或树型结构使用较早。
2016-12-28 cs.CR quant-ph
Experimental realization of secure multi-party computation in an entanglement access to network
为了构建一个具有许多最终用户的量子网络,关键是要有一种具有成本效益的方式来在不同的网络端分发纠缠。我们演示了一个纠缠接入网络,其中昂贵的资源,在电信波长和核心通信信道的纠缠光子源,是由许多最终用户共享。使用这种具有成本效益的纠缠接入网络,我们报告的实验演示的安全多方计算协议,隐私保护的安全和问题,基于网络量子密码学。
2015-08-05 physics.optics quant-ph
Anonymous multi-party quantum computation with a third party
本文修改了原有协议,首次提出由第三方执行的匿名多方量子计算,第三方忠实执行但不关心数据所有者身份,并提出新的匿名协议。
2026-06-29 quant-ph
Quantum secure direct communication based on order rearrangement of single photons
基于光子有序重排和分块传输的思想,提出了一种利用单光子的量子安全直接通信方案。该方案的安全性由量子不可克隆理论和光子的秘密传输顺序保证。该方案是有效的,所有的偏振光子被用来传输发送者的秘密消息,除了那些被选择用于窃听检查。我们还将该方案推广到一个多方控制的量子秘密直接通信方案,即发送方的秘密信息只能在所有控制方的许可下由接收方恢复。
2006-03-11 quant-ph
Secret Sharing with a Single d-level Quantum System
我们给出了一个例子的问题,其中量子信息协议的基础上多系统纠缠可以映射到更简单的涉及一个系统。秘密共享是一种密码学原语,在密码学中的各种安全多方计算任务和密钥管理中发挥着核心作用。在秘密共享协议中,一个经典的消息被分成几份,以这样一种方式提供给接收方,一些方需要合作,以重建消息。用于该任务的量子协议通常依赖于多体GHZ纠缠。我们提出了一个多方秘密共享协议,它只需要一个单量子d-能级系统的顺序通信(对于任何素数d)。它在可扩展性方面具有巨大的优势,并且可以通过最先进的技术来实现。n可以用最先进的技术实现。
2015-06-15 cs.CR quant-ph
Experimental Demonstration of Sequential Multiparty Quantum Secret Sharing and Quantum Conference Key Agreement
本研究提出三种可抵御攻击的实用可验证(k,n)阈值QSS协议,兼具通用性可适配QCKA,在5方25/55公里光纤实验中实现对应密钥速率,为多方量子安全通信的实际应用铺路。
2023-02-22 physics.optics quant-ph
Private network parameter estimation with quantum sensors
量子传感器网络是新兴量子网络的核心应用。使用这种网络的一个关键问题是它们的安全性,特别是针对网络的恶意参与者。我们引入了一个协议来安全地评估量子传感器网络上参数的线性函数,确保所有各方只能访问函数值,而不能访问单个参数。这可以应用于安全的时钟网络,并为量子传感器网络的安全多方计算的更一般应用打开了大门。
2022-07-29 quant-ph
Single Qubit Quantum Secret Sharing
我们提出了一个简单而实用的协议解决安全的多方通信任务,秘密共享,和它的实验实现。在该协议中,一个秘密消息在几个参与方之间以一种需要参与方合作的方式被分割。在所提出的方案中,双方通过单个量子比特的顺序通信来解决问题。此外,我们还证明了我们的方案等价于使用多方纠缠GHZ态,但更容易实现,在实际应用中具有更好的可扩展性。
2005-02-17 quant-ph
Secure Quantum Secret Sharing without Signal Disturbance Monitoring
量子秘密共享(QSS)是未来量子互联网的一个重要基础,它保证了多方的安全通信。然而,由于信道损耗和多光子干涉或高保真多体纠缠分布的要求,发展大规模的QSS网络是一个巨大的挑战。在这里,我们提出了一个三用户QSS协议,无需监测信号干扰,这是能够确保无条件的安全。该协议的最终密钥速率可以突破量子信道的Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi界,其模拟传输距离可以达到600 km。我们的研究结果为实现高速率和大规模的QSS网络铺平了道路。
2021-09-23 quant-ph
Delayed choice relativistic quantum bit commitment with arbitrarily long commitment time
我们在这里提出了一个两轮的相对论位承诺计划,其中提交者在第一轮提交,然后在第二轮确认他/她的承诺。该方案提供了无限期的承诺时间,其中提交者和接收者在方案期间提取非局部相关的测量结果,这些测量结果可以在任意长的时间后存储和显示。我们表明,该方案原来是一个多方位承诺方案,双方同时承诺和透露。多方推广将在商业和安全多方计算中有应用,如管理联合银行账户,在证券交易所持有联合股票和盲目投标。相同的比特承诺方案也可以用于任意长的经典比特串的承诺。该方案可以有效地应用于现有技术;纠缠只需要时间t=x/c,其中x是提交者和接收者之间的特殊距离,可以尽可能小。
2015-04-13 quant-ph
Equivocation-resistant multiparty digital signature for quantum networks
Leonardo S.p.A.(莱昂纳多股份公司);Optronics, Laser & Quantum Technologies, Leonardo S.p.A. Electronics Division(莱昂纳多股份公司电子事业部光电、激光与量子技术部门)
该研究提出基于预共享密钥和通用哈希的抗歧义签名(ERS)协议,可扩展至任意接收方,经测试其密钥消耗、签名大小远优于现有量子数字签名方案,且在量子城域网现场测试中表现优异。
2026-08-21 cs.CR quant-ph
Dispelling Myths on Superposition Attacks: Formal Security Model and Attack Analyses
人们普遍认为,如果允许Adjunct执行叠加查询,并且迫使诚实的参与者在量子态上相干地执行操作,则经典密码协议的安全性会自动被破坏。另一个被广泛接受的直觉是,对交换的消息强制执行测量足以保护协议免受这些攻击。然而,现实要复杂得多。处理叠加攻击的安全模型只考虑无条件安全。相反,考虑计算安全性的安全模型假设所有假定的经典消息都是测量的,这通过构造来禁止叠加攻击的分析。Boneh和Zhandry在Crypto'13的开创性工作中开始研究经典原语的量子计算安全性,但仅限于单方设置。据我们所知,在多党背景下仍然缺少一个等效的模型。在这项工作中,我们提出了第一个计算安全模型考虑叠加攻击的多方协议。我们表明,我们的新的安全模型是可满足的,通过证明著名的一次性垫协议的安全性,并给出了一个同样著名的姚安全两方计算协议的变体上的攻击。这种攻击的事后分析揭示了精确的失败点,产生了非常违反直觉的结果:增加额外的经典通信,这对经典安全性是无害的,可以使协议受到叠加攻击。我们使用这个新传授的知识来构建第一个具体的协议,安全的两方计算,是抵抗叠加攻击。我们的研究结果表明,有没有直接的答案,以提供无论是经典协议的叠加攻击的脆弱性或适应的对策。
2020-07-01 cs.CR quant-ph