多方盲量子计算协议研究

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1、学校代码10530学号201510171825分类号TP391密级公开硕士学位论文多方盲量子计算协议研究学位申请人孙志远指导教师李琴副教授学院名称信息工程学院学科专业计算机科学与技术研究方向信息安全二〇一八年五月ResearchonMultipartyBlindQuantumComputationProtocolCandidateSunZhiyuanSupervisorLiQinCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramComputerScienceandTechno

2、logySpecializationInformationSecurityDegreeMasterofScienceUniversityXiangtanUniversityDateMay,2018摘要量子计算是一种基于量子力学原理，对量子信息单元执行相应操作以完成计算的新型计算模型。它也被广泛认为是一种可能会对未来的计算模式产生巨大影响的计算模型。为了使不具备足够量子能力的用户也可以完成量子计算的任务，盲量子计算（BlindQuantumComputation，简写为BQC）的概念被提出，它使得用户可以将其量子计算

3、委托给远程的量子服务器，并且能保证用户的输入、输出以及算法的隐私。而在一个实际的网络环境中，有时需要两个或两个以上的用户合作计算出某个约定的功能函数并获取结果，且这些用户往往并不想泄露各自数据的隐私。因此，将盲量子计算扩展至多方盲量子计算将有着不容忽视的应用前景。本文以盲量子计算为主线，在研究单服务器盲量子计算的理论基础上，进一步对多方盲量子计算协议进行研究，主要工作如下：（1）基于盲量子计算提出一个效率更高的两方量子计算协议，可以允许两个不具备足够量子能力的普通用户在一个不需要可靠的服务器的帮助下完成两方量子计算

4、，该协议可以在一个用户与服务器联合的情况下，保证另一个用户的数据安全。（2）在研究多方委托量子计算的基础上，结合已有的三服务器盲量子计算协议，提出一个三服务器的多方量子计算协议，从而降低多方委托量子计算协议中对用户量子能力的要求。（3）继续推广三服务器多方盲量子计算协议，提出一个双服务器的多方盲量子计算协议。随后提出一个更适用于实际网络环境中多服务器环境下的多方盲量子计算的方案。关键字：量子计算；盲量子计算；多方盲量子计算；量子纠缠IAbstractQuantumcomputationisanewcomputati

5、onalmodel,whichisbasedontheprincipleofquantummechanicstoperformsuitableoperationsonquantuminformationunitstocompletecomputations.Itisalsowidelyregardedasacomputationalmodelthatmayhaveasignificantimpactonthefuture.Toenableuserswhodonothavesufficientquantumcapab

6、ilitiestoperformquantumcomputingtasks,BlindQuantumComputation(BQC)thatallowsuserstodelegatetheirquantumcomputingtoremotequantumserverswasproposed.Theuser'sinput,outputandalgorithmalsocanbekeptprivate.Inanactualnetworkenvironment,itissometimesnecessaryfortwoorm

7、oreuserstoworktogethertocalculateacertainfunctionandobtaintheresult,andtheseusersoftendonotwanttorevealtheprivacyoftheirdata.Therefore,extendingtheblindquantumcomputationtomultipartyblindquantumcomputationwillhaveanapplicationprospectthatcannotbeignored.Thisth

8、esisfocusesonthestudyofblindquantumcomputation,andthenmakesadeepresearchonmultipartyblindquantumcomputation.Themaincontentofthisthesisisasfollows:(1)Basedontheexistingprotocolsofbl