引入伪随机序列的量子密码术方案

【摘要】：本文将在经典密码术中应用广泛的伪随机序列引入到量子密码术中,提出了一种新的基于海森堡测不准原理的量子密码方案。通信双方利用事先预约的极小量真实随机数设置线性移位寄存器的初始位以及特征多项式的参数,产生出双方共享的一段伪随机序列,进而利用该伪随机序列指导量子密钥传递的发送、接收过程。由于伪随机序列的指导作用,该方案的理想传输效率为100%,而现有基于测不准原理的其它量子密码术方案的最大理想传输效率为 50%。利用本方案进行量子密钥传递,不仅提高了传输速率,而且使得通信双方无须对测量结果进行公开讨论,杜绝了窃听者采用与发送者相同的基取向组合进行测量分析的窃听策略( 这种最常被研究的窃听策略依赖于窃听者对合法通信双方公开讨论信息的截取分析)。在详细讨论了方案的防窃听性后,指出本方案的安全性与窃听者的计算能力无关,窃听者只能在限定的时间内(即密钥传递过程之前)对合法通信双方采用的真实随机序列进行随机猜测才能进行有效窃听。当通信双方采用的真实随机序列长度为Ⅳ时,成功窃听的几率仅为2~(-N)。