[发明专利]一种基于GHZ态的可认证半量子秘密共享方法及系统

权利要求书

1.一种基于GHZ态的可认证半量子秘密共享方法，其特征在于，所述基于GHZ态的可认证半量子秘密共享方法包括：

强量子方将n比特的秘密消息m共享给第一半量子方和第二半量子方，当第一半量子方和第二半量子方都知道其余两方的编码结果后，得到秘密消息m；

利用量子密钥分发技术，强量子方与第一半量子方共享密钥key_ab1和key_ab2；强量子方与第二半量子方共享密钥key_ac1和key_ac2；第二半量子方与第一半量子方共享密钥key_bc；其中，密钥key_ab1和key_ac1用于重排粒子序列的顺序，密钥key_ab2和key_ac2用于加密和解密重排后的粒子序列，密钥key_bc用于加密两个半量子方传递的消息；

所述基于GHZ态的可认证半量子秘密共享方法具体包括：

步骤一，根据消息m，强量子方制备n比特GHZ态粒子；当m_i＝0时，i代表字符串的第i位，强量子方制备|ψ⁺_ABC，当m_i＝1时，强量子方制备|ψ^-_ABC；强量子方将粒子序列中ABC三个粒子分别提取出来，形成粒子序列S_A，S_B和S_C；

强量子方制备2n比特的窃听检测粒子序列同样抽取粒子形成序列S₁和S₂；强量子方保留序列S_A和S₁，将2n比特的S₁序列分成相同长度的两部分，记为S_1B和S_1C；将2n比特的S₂序列分成相同长度的两部分，记为S_2B和S_2C，用于发送给第一半量子方和第二半量子方两个过程的窃听检测；

步骤二，根据key_ab1，强量子方将S_B和S_2B两个粒子序列重排顺序；完成重排后强量子方得到序列S_BR，接着强量子方用密钥key_ab2加密序列S_BR得到加密序列并将序列S_BRE发给第一半量子方；按照相同的操作，强量子方根据密钥key_ac1和key_ac2对序列S_C和S_2C执行重排和加密操作，并将得到的序列S_CRE发给第二半量子方；

步骤三，第一半量子方收到序列S_BRE后，使用密钥key_ab2完成解密，并使用密钥key_ab1恢复出粒子序列S_B和S_2B的正确顺序；对序列S_2B，第一半量子方根据密钥key_ab2的值选择反射或Z基测量操作；第二半量子方执行与第一半量子方相同的操作；

步骤四，强量子方使用密钥key_ab1对第一半量子方发回的加密序列进行解密，根据密钥key_ab2，强量子方区分第一半量子方对序列S_2Bi执行的是测量还是反射操作；对第二半量子方发回的加密序列强量子方执行与第一半量子方相同操作，接着强量子方完成对第一半量子方和第二半量子方窃听检测；

步骤五，当强量子方与第一半量子方和第二半量子方两个通信过程的窃听检测都通过后，强量子方对序列S_A完成Z基测量并公布得到测量结果r_A，同时通知第一半量子方和第二半量子方对序列S_B和S_C也完成相同的测量，测量结果记为r_B和r_C；第一半量子方和第二半量子方使用密钥key_bc加密各自的测量结果，并发给对方；第一半量子方和第二半量子方分别执行得到强量子方的秘密消息m；从而完成三方秘密共享。