1.一种基于半量子技术的两方密钥协商方法,其特征在于,所述基于半量子技术的两方密钥协商方法为:
半可信第三方制备Bell states,用于生成会话密钥;制备GHZ states作为检测粒子,用于检测外部窃听者;
第一协商密钥用户和第二协商密钥用户对收到量子进行随机操作;
半可信第三方检测是否存在窃听者;
第一协商密钥用户和第二协商密钥用户协商共享会话密钥。
2.如权利要求1所述的基于半量子技术的两方密钥协商方法,其特征在于,所述基于半量子技术的两方密钥协商方法包括:步骤一,半可信第三方制备n个Bell states,每个Bell states处在
或 态;提取Bell states中所有第一个粒子和第二个粒子,按照顺序排
列,分别形成量子序列S′1和S′2,用于生成会话密钥;
半可信第三方准备m个GHZ states 将所有第一个粒子形成序列A,
第二粒子形成序列B,第三个粒子形成序列C;半可信第三方将B和C序列中的粒子随机的插入到S′1和S′2序列中的相同位置,形成两个长度为m+n的新量子序列S1和S2;其中GHZ states粒子用于检测外部攻击者;
半可信第三方保存A粒子序列,将S1和S2分别发送给第一协商密钥用户和第二协商密钥用户;
步骤二,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户收到粒子后,随机的选择Measure和Reflect两个操作中的一个执行;
步骤三,当半可信第三方将第一协商密钥用户和第二协商密钥用户反射的粒子存储后,半可信第三方对外公布S1和S2中哪些位置的粒子是用于检测窃听;随后,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户对外宣布对S1和S2中每个粒子所做的相应操作;
步骤四,半可信第三方在确定没有窃听者后,公布半可信第三方在步骤一中发送的Bell states粒子的所有状态;第一协商密钥用户和第二协商密钥用户先将S1和S2中的检测粒子去掉;对于剩下的Bell states粒子,如果第一协商密钥用户和第二协商密钥用户在相同位置上都执行Measure操作,则第一协商密钥用户和第二协商密钥用户根据各自的测量结果和半可信第三方公布的Bell states粒子的状态,推测出对方相应粒子的测量结果,形成最终的共享会话密钥。
3.如权利要求1所述的基于半量子技术的两方密钥协商方法,其特征在于,步骤三中,半可信第三方开始检测窃听,如果第一协商密钥用户和第二协商密钥用户都对检测粒子执行Reflect操作,半可信第三方对第一协商密钥用户和第二协商密钥用户反射的粒子和半可信第三方手中对应位置粒子执行GHZ Measurement;如果第一协商密钥用户和第二协商密钥用户其中一方对检测粒子执行Reflect操作,则反射粒子和半可信第三方手中对应位置的粒子会共同形成一个Bell states;半可信第三方将对这两个粒子执行Bell Measurement;若第一协商密钥用户和第二协商密钥用户都对检测粒子执行Measure操作,半可信第三方则使用经典基{|0>,|1>}测量半可信第三方手上相应位置的粒子;半可信第三方根据所有测量结果,判断对应的错误率是否在错误阈值内,如果超过阈值,则存在窃听者,协议中止执行,否则协议继续执行下一步。
4.如权利要求1所述的基于半量子技术的两方密钥协商方法,其特征在于,所述基于半量子技术的两方密钥协商方法还包括:+ +
1)半可信第三方准备两个Bell states粒子|φ>、|ψ>和两个GHZ states 形成+ +状态序列|φ >, |ψ>和 其中 中的2和3代表GHZ states中的第二个和第三个粒子;半可信第三方将状态序列|φ+>, |ψ+>和 中的第一、第二个粒子按顺序分别发送给第一协商密钥用户和第二协商密钥用户;
2)若第一协商密钥用户对收到粒子所做的操作是Measure、Measure、Reflect和Reflect,第二协商密钥用户所做的操作是Measure、Reflect、Measure和Reflect;
3)半可信第三方公布第二个、第四个粒子是检测粒子,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户公布对所有粒子所做的操作,并且第一协商密钥用户公布对第二个粒子所做测量的测量结果;若测量结果为|0>;半可信第三方对第二协商密钥用户反射的第二个粒子和半可信第三方手上的第二个粒子做Bell Measurement;若测量结果是|φ+>,没有监听者;半可信第三方对第一协商密钥用户和第二协商密钥用户反射的第四个粒子和半可信第三方手中的第四个粒子做GHZ Measurement;若测量结果是 没有监听者;
4)监听检测通过后,半可信第三方公布发送的所有Bell states的状态;第一协商密钥用户和第二协商密钥用户去掉第二、第四个监听粒子;由于对于第一个粒子第一协商密钥用户和第二协商密钥用户都做测量,所以可用于生成共享密钥;若第一协商密钥用户对第一个粒子的测量结果为ra=0,根据半可信第三方公布的最初Bell states的状态,第一协商密钥用户可获知第二协商密钥用户对第一个粒子的测量结果是rb=0;同理,第二协商密钥用户也可获知第一协商密钥用户对第一个粒子的测量结果;最终,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户都生成相同的会话密钥ra||rb=00。
5.一种实现权利要求1~4任意一项所述基于半量子技术的两方密钥协商方法的计算机程序。
6.一种实现权利要求1~4任意一项所述基于半量子技术的两方密钥协商方法的信息数据处理终端。
7.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的基于半量子技术的两方密钥协商方法。
8.一种如权利要求1所述的基于半量子技术的两方密钥协商方法的基于半量子技术的两方密钥协商系统,其特征在于,所述基于半量子技术的两方密钥协商系统包括:半可信第三方处理模块,用于半可信第三方制备n个Bell states,每个Bell states处在 或 态;提取Bell states中所有第一个粒子和第二个粒子,按照顺序排列,分别形成量子序列S′1和S′2,这部分用于生成会话密钥;半可信第三方准备m个GHZ states 将所有第一个粒子形成序列A,第二粒子形成序列B,第三个粒子形成序列C;半可信第三方将B和C序列中的粒子随机的插入到S′1和S′2序列中的相同位置,即如果B的粒子插入到S′1的第二位,那么C中粒子也放在S′2中的第二位,由此形成两个长度为m+n的新量子序列S1和S2,其中GHZ states粒子主要用于检测外部攻击者;最后,半可信第三方保存C粒子序列,将S1和S2分别发送给第一协商密钥用户和第二协商密钥用户;
密钥协商模块,用于第一协商密钥用户和第二协商密钥用户收到粒子后,随机的选择Measure和Reflect两个操作中的一个执行;
半可信第三方窃听检测模块,用于当半可信第三方将第一协商密钥用户和第二协商密钥用户反射的粒子存储后,半可信第三方对外公布S1和S2中哪些位置的粒子是用于检测窃听;随后,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户对外宣布他们对S1和S2中每个粒子所做的相应操作,而且如果第一协商密钥用户和第二协商密钥用户对检测粒子执行了Measure操作,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户宣布对应粒子的测量结果;
共享会话密钥生成模块,半可信第三方在确定没有窃听者后,公布他第一步发送的Bell states粒子的所有状态;第一协商密钥用户和第二协商密钥用户先将S1和S2中的检测粒子去掉,对于剩下的Bell states粒子,如果第一协商密钥用户和第二协商密钥用户在相同位置上都执行了Measure操作,第一协商密钥用户和第二协商密钥用户根据各自的测量结果和半可信第三方公布的Bell states粒子的状态,推测出对方相应粒子的测量结果,形成最终的共享会话密钥。