1.一种灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,所述灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议包括:协议描述为:
|Ψ5>=1/2(|00000>+|00111>+|11010>+|11101>)12345 (1)|Ф5>=1/2(|+++++>+|++--->+|--+-+>+|---+->)12345 (2)公式(1)和(2)中给出了五粒子簇态和类五粒子簇态的状态,把这两种状态中,五个粒子1,2,3,5,4的状态表示如下:or
所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议包括:
步骤一、半可信第三方TP随机选择|Ψ5>态或|Ф5>态制备一个有序的五粒子簇态序列;
步骤二、TP制备探测光子随机处于态|0>,|1>,|+>,|->;
步骤三、TP公布最初制备的簇态序列中的每个簇态是|Ψ5>态还是|Ф5>态;
步骤四、假设Alice,Bob,Charlie和Dick的秘密隐私信息分别为XA,XB,XC和XD,Alice,Bob,Charlie和Dick分别计算 和步骤五、Alice根据规则:“0”对应|0>态或|+>态,“1”对应|1>态或|->态,将XA*转换为粒子序列SA*;
步骤六、Bob和Dick分别公布 和
步骤七、TP比较隐私是否相等,同时比较XA和XB,以及XC和XD是否相等。
2.如权利要求1所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,在步骤1中,TP根据他制备的态是|Ψ5>或|Ф5>态,选择用Z基{|0>,|1>}或X基{|+>,|->}测量所有粒子4构成的序列;TP就会得到一个二进制序列K,规则是:0表示|0>态或|+>态,1表示|1>态或|->态;然后,通过将K循环左移1位、2位、3位,TP分别得到K1、K2、K3;根据K,K3,K2和K1TP分别对粒子1序列、粒子2序列、粒子3序列和粒子5序列进行I或U操作;其中:I=|0><0|+|1><1|=|+><+|+|-><-|,U=iσy=|0><1|–|1><0|=|+><-|–|-><+|, (3),规则是:如果K(K3,K2,K1)的第i位为0,TP就对粒子1序列、粒子2序列,粒子3序列或粒子
5序列的第i个粒子进行I操作,否则进行U操作。
3.如权利要求1所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,在步骤2中,TP制备一些探测光子随机处于态|0>,|1>,|+>,|->;TP将这些探测光子分别混入粒子1序列、粒子2序列、粒子3序列和粒子5序列;然后TP将含有探测粒子的粒子1序列、粒子2序列、粒子3序列和粒子5序列分别发送给Alice,Bob,Charlie和Dick;TP自己保留粒子4序列;
当确认Alice,Bob,Charlie和Dick已经分别收到粒子序列后,TP公布探测光子的位置和基信息;Alice,Bob,Charlie和Dick根据这些信息抽取出探测光子并正确测量,如果量子比特误码率低于某个门限值,他们就继续执行协议,否则终止协议。
4.如权利要求1所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,步骤3:TP公布他最初制备的簇态序列中的每个簇态是|Ψ5>态还是|Ф5>态;如果他最初制备的是|Ψ5>,那么Alice,Bob,Charlie和Dick就用Z基测量他们各自的粒子,否则用X基测量;测量之后Alice,Bob,Charlie和Dick将会分别得到二进制的密钥KA,KB,KC和KD,规则是:0表示|0>态或|+>态;1表示|1>态或|->态;KA,KB,KC和KD是真正的随机数;TP无法通过粒子4序列的测量结果推导出KA,KB,KC和KD;Alice,Bob,Charlie和Dick也无法根据他们各自的密钥推导出别人的密钥;然而,如果TP在将粒子1序列、粒子2序列、粒子3序列和粒子5序列分别发送给Alice,Bob,Charlie和Dick之前就对这些序列进行测量的话,那么TP将在Alice,Bob,Charlie和Dick得到KA,KB,KC和KD之前就先获取到KA,KB,KC和KD;并且TP的行为不会被任何一个参与者发现。
5.如权利要求1所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,在步骤5中,Alice根据规则:“0”对应|0>态或|+>态,“1”对应|1>态或|->态,将XA*转换为粒子序列* *SA ;Alice制备一些探测光子随机处于态|0>,|1>,|+>,|->,并把这些探测光子随机混入SA中,从而得到新的序列SA*’;Alice把SA*’发送给Bob;
(1)当Bob收到SA*’之后,Alice公布探测光子的基和位置信息;Bob抽取出探测光子并正确测量,如果量子比特误码率低于某个门限值,他们就继续执行协议,否则终止协议;类似*’于Alice和Bob,Charlie形成新的序列SC 发送给Dick;
(2)Alice(Charlie)公布SA*(SC*)的基信息,Bob测量SA*(SC*)并获得XA*(XC*);Bob(Dick)计算需要注意的是:在这里Bob(Dick)不能通过KB推出KA(KD推出KC),因此,Bob(Dick)不能通过XA*推出XA(XC*推出XC);从而,即使Charlie,Bob和Dick(Alice,Bob和Dick)相互合谋,他们也无法得到XA(XC)。
6.如权利要求1所述的灵活的基于五粒子簇态的隐私比较协议,其特征在于,在步骤7中,TP比较隐私是否相等,TP同时比较XA和XB,以及XC和XD是否相等,或只比较其中的一对;
过程如下:
情况1:TP不知道KA,KB,KC和KD;在这种情况下,
这里,r1表示在原始|Ψ5>态或|Ф5>态中粒子1和粒子2的测量结果;由于TP知道K3和K,TP就可以得到 如果 TP就可以判断XB=XA;
r2表示在原始|Ψ5>态或|Ф5>态中粒子3和粒子5的测量结果;由于TP知道K2和K1,TP就可以得到 如果 TP就可以判断XC=XD;
情况2:TP知道KA,KB,KC和KD;如果TP在将粒子1序列、粒子2序列、粒子3序列和粒子5序列分别发送给Alice,Bob,Charlie和Dick之前就对这些序列进行测量的话,那么TP将在Alice,Bob,Charlie和Dick得到KA,KB,KC和KD之前就先获取到KA,KB,KC和KD;在这种情况下,TP可以计算 和 但是TP无法得知XA,XB,XC and XD,因此,TP无法得到各用户的秘密信息。