[发明专利]基于量子的批量身份认证方法、系统、设备和存储介质

权利要求书

1.一种基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述方法包括：

用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；

用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；

用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；包括：从用户B选择单个用户，对所述序列执行一组操作，操作算符表示为：

，其中，，代表模d加操作；

基于密钥，即，用户对序列中的粒子执行操作后交由用户B中未操作的用户；

用户分别对所述序列执行操作后，由最后一位用户交给用户C；

用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过，包括：用户A公布的二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度，用户C选择正确的测量基，测量序列中的粒子；

如果，选择对应的测量基为，如果，选择对应的测量基为；

用户C根据测量结果，通过计算公布第一身份信息，用户A计算，得到第二身份信息，并与用户C公布的第一身份信息进行结果对比，如果相等，身份验证通过，否则，验证失败，重新进行认证。

2.根据权利要求1所述的基于量子的批量身份认证方法，其特征在于，所述用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；包括：

用户A制备的随机单光子序列中含有个单光子，所述序列表示为：；其中，d为大于1的正整数；

用户A制备一组二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度；

用户A使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，加密公式表示为：

；其中，；

经过量子傅里叶变换后得到的所述序列表示为。

3.一种基于量子的批量身份认证系统，其特征在于，包括：

密钥分发模块，用于用户A与用户B通过量子密钥分发协议，共享一个长度为m的密钥Key，所述用户B是个体为n的批量群体集合；

粒子准备模块，用于用户A制备一组随机单光子序列，并使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，所述单光子序列经过量子傅里叶变换后得到序列；

粒子操作模块，用于用户B基于所述密钥Key依次对所述序列执行一组操作后得到执行粒子，并将所述执行粒子交给用户C；所述粒子操作模块包括粒子状态执行单元，所述粒子状态执行单元用于：

从用户B选择单个用户，对所述序列执行一组操作，操作算符表示为：

，其中，，代表模d加操作；

基于密钥，即，用户对序列中的粒子执行操作后交由用户B中未操作的用户；

用户分别对所述序列执行操作后，由最后一位用户交给用户C；

身份比较模块，用于用户C根据测量序列中的粒子并计算得到第一身份信息，用户A根据单光子序列计算得到第二身份信息，当第一身份信息和第二身份信息相等时，用户B身份认证通过，所述身份比较模块包括身份计算单元，所述身份计算单元用于：

用户A公布的二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度，用户C选择正确的测量基，测量序列中的粒子；

如果，选择对应的测量基为，如果，选择对应的测量基为；

用户C根据测量结果，通过计算公布第一身份信息，用户A计算，得到第二身份信息，并与用户C公布的第一身份信息进行结果对比，如果相等，身份验证通过，否则，验证失败，重新进行认证。

4.根据权利要求3所述的基于量子的批量身份认证系统，其特征在于，所述粒子准备模块包括序列转换单元，所述序列转换单元用于：

用户A制备的随机单光子序列中含有个单光子，所述序列表示为：；其中，d为大于1的正整数；

用户A制备一组二维经典随机数，其中m为密钥Key的长度；

用户A使用高维量子傅里叶变换对单光子序列进行加密，加密公式表示为：

；其中，；

经过量子傅里叶变换后得到的所述序列表示为。