[发明专利]基于Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法

摘要

本发明提出一种基于Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，利用Bell态的纠缠交换实现K个不同用户秘密的相等性比较。本方法只要被执行一次就能实现K个用户中任意两方秘密的相等性比较。第三方能知道每两个用户秘密的比较结果但无法知道它们的真实值。每个用户无法知道其他K‑1个用户的秘密的真实值。

主权项

一种基于Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，利用Bell态的纠缠交换实现K个不同用户秘密的相等性比较；只要被执行一次就能实现K个用户中任意两方秘密的相等性比较；第三方能知道每两个用户秘密的比较结果但无法知道它们的真实值；每个用户无法知道其他K‑1个用户的秘密的真实值；共包括以下两个过程：S1)准备阶段：(1)K个用户，P₁、P₂、...、P_K，事先共享一个秘密的单向哈希函数H；Xⁱ的哈希值为P_i将她的的二进制表示分割成组其中每组包含两个二进制比特；如果N mod2＝1，一个0应当被P_i加到(2)P_i/TP制备个都处于的量子态；然后，P_i/TP从每个量子态中挑选出第一个粒子形成一个有序序列每个量子态剩余的第二个粒子自动形成另一个有序序列(3)为了安全检测，P₁/TP再次制备一个由都处于|Φ⁺>的L′个量子态构成的序列，记为然后P₁/TP分别将中的每个Bell态的第一个和第二个粒子插入在和的相同位置，相应地，P₁/TP得到和然后，P₁和TP在她们之间交换和为了保证P₁‑TP/TP‑P₁量子信道的传输安全性，中每个Bell态两个不同粒子间的纠缠相关性被用于检测是否存在一个窃听者；如果不存在窃听者，P₁和TP丢弃样本粒子，并执行下一步；(4)对于P₁对中的每对粒子施加Bell基测量得到相应的测量结果如果为|Φ⁺>/|Φ^‑>/|Ψ⁺>/|Ψ^‑>，那么这样，TP手中的的相应对粒子被坍塌为四个Bell态之一；TP手中的这个坍塌的Bell态被记为S2)第k‑1轮比较，k＝2，3，4，...，K：(1)P_k和TP制备由都处于|Φ⁺>的L′个量子态构成的序列以确保和相交换的安全性；如果不存在窃听者，P_k和TP丢弃样本粒子，并执行下一步；(2)对于P_k对中的每对粒子施加Bell基测量得到相应的测量结果如果为|Φ⁺>/|Φ^‑>/|Ψ⁺>/|Ψ^‑>，那么这样，TP手中的的相应对粒子被坍塌为四个Bell态之一；TP也对中的每对粒子施加Bell基测量得到相应的测量结果如果为|Φ⁺>/|Φ^‑>/|Ψ⁺>/|Ψ^‑>，那么(3)对于k个用户一起合作计算并将发送给TP；这里，m＝1，2，...，k‑1；P_i(i＝1，2，...，m‑1，m+1，...k‑2，k‑1)和P_m分别将和的结果发送给P_k用于计算然后，TP计算和TP将发送给P_m和P_k；如果P_m和P_k得出X^m＝X^k，否则，她们知道X^m≠X^k。