1.一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,包括一个半诚实第三方TP和n个参与者;每个参与者Pi,i={1,2,...,n}都有一个秘密整数ki,i={1,2,...,n},所述方法包括以下步骤:S1.生成盲化值:半诚实第三方TP随机构建一个n×n盲矩阵,通过n×n盲矩阵生成n个盲化值分发给n个参与者;每个参与者Pi将自身对应的盲化值和秘密整数嵌入酉算子中用于后续酉变换操作;
S2.发起协商:第i个参与者Pi作为协商发起方生成n个随机数,计算每个随机数的Hash值,并向外公布除第i个Hash值外的所有Hash值;
S3.生成粒子序列:协商发起方Pi根据相互无偏基制备n个随机数得到粒子序列;协商发起方Pi对粒子序列中第i个粒子执行酉变换,并将更新后的粒子序列发送给下一个参与者Pi+1;
协商发起方Pi对粒子序列中第i个粒子执行酉变换,其表达式为:
其中, 表示参与者Pi对第i个粒子执行酉变换后,带有参与者Pi的秘密整数的量子态, 表示带有参与者Pi的秘密整数的酉算子,ki表示参与者Pi的秘密整数,ai表示半诚实第三方TP发送给参与者Pi的盲化值, 表示第i个随机数的初始量子态, 表示执行ki
2πi/d
次Xd门操作, 表示执行ai次Yd门操作,ω=e ,|x>表示向量,
S4.第一轮验证循环:参与者Pi+1采用测量基测量粒子序列中第i+1个粒子,并计算该测量结果的Hash值进行验证;若验证成功则执行步骤S5,否则返回步骤S2;
S5.更新粒子序列:参与者Pi+1对粒子序列中第i个粒子执行酉变换,并将更新后的粒子序列发送给下一个参与者Pi+2执行同步骤S4的下一轮验证循环,直至完成第n‑1轮验证循环,最后一个参与者更新粒子序列并发送给协商发起方Pi;
S6.生成共享密钥:协商发起方Pi采用测量基测量最后一个参与者发送的粒子序列中第i个粒子,并根据该测量结果得到共享密钥;
协商发起方Pi采用测量基测量最后一个参与者发送的粒子序列中第i个粒子,若该测量结果满足生成条件则得到共享密钥,所述生成条件为:其中, 表示协商发起方Pi生成的第i个随机数,m表示测量结果,d表示量子系统维度数,mod表示取模运算。
2.根据权利要求1所述的一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,参与者之间、半诚实第三方TP与每个参与者之间的传输通道均为相位阻尼噪声通道或均为去极化噪声通道。
3.根据权利要求1所述的一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,步骤S1中半诚实第三方TP选择随机数构建n×n盲矩阵B,表示为:其中,bti表示盲矩阵B第t行第i列的元素,第t行的n个随机数bt1,bt2,…,btn满足半诚实第三方TP将盲矩阵每一列的元素和作为一个盲化值,并通过可信的经典信道传输给对应的参与者。
4.根据权利要求1所述的一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,一组相互无偏基的表达式为:
2πi/d
其中,ω=e ,d表示量子系统维度数,j=0,1,…,d表示无偏基的标号,i=0,1,…,d‑1表示给定无偏基中向量的标号,|x>表示向量。
5.根据权利要求1所述的一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,步骤S4进行第一轮验证循环的具体过程包括:S41.参与者Pi+1采用测量基测量粒子序列中第i+1个粒子得到测量结果,并计算该测量结果的Hash值;
S42.参与者Pi+1查询协商发起方Pi发布的第i+1个随机数的Hash值,并将其与该测量结果的Hash值进行比对;
S43.若两者相等,则验证通过;若两者不相等,则返回步骤S2重新开始协商。
6.根据权利要求1所述的一种相位阻尼和去极化噪声通道下的多方量子密钥协商方法,其特征在于,所述共享密钥为: