基于量子中繼信道的量子安全通信機(jī)制研究.pdf

1、中圖分類號TN918UDC39博士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q互墨圣密級坌玨基于量子中繼信道的量子安全通信機(jī)制研究ResearchonQuantumSecureCommunicationMechanisminQuantumRelayChannel作者姓名：學(xué)科專業(yè)：爵究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：石金晶計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與信息安全信息科學(xué)與工程學(xué)院施榮華教授論文答辯日期到答辯委員會(huì)主席j全蛆中南大學(xué)2013年5月基于量子中繼信道的量子安全

2、通信機(jī)制研究摘要：當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，全球信息化已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具有的多樣性、開放性、互連性等特征，使網(wǎng)絡(luò)信息安全成為網(wǎng)絡(luò)通信中的重要問題。由于量子通信可以完全避免具有無限計(jì)算能力的系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)通信安全的威脅的攻擊，而使其成為保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的一種有效手段，并逐漸成為信息安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要從確保網(wǎng)絡(luò)信息安全、提高通信效率的角度，以量子信息和通信理論為基礎(chǔ)，研究基于量子中繼信道的量子安全通信機(jī)制，

3、主要研究內(nèi)容如下：1量子中繼安全通信領(lǐng)域：(1)將中繼協(xié)作通信模型引入量子安全通信領(lǐng)域，提出了基于空時(shí)編碼技術(shù)的量子中繼協(xié)作通信方案及其擴(kuò)展方案，闡明了該方案在實(shí)現(xiàn)空時(shí)復(fù)用及通信安全方面的應(yīng)用方法；(2)提出了噪聲信道中量子中繼通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案，探討了噪聲對量子中繼通信的影響，闡明了量子中繼能在不降低過多信噪比的前提下提高通信距離，并分別探討了基于非最大糾纏中繼信道的量子態(tài)分配、隱形傳態(tài)和基于超糾纏中繼信道的隱形傳態(tài)的實(shí)現(xiàn)方法。2

4、量子網(wǎng)絡(luò)安全通信領(lǐng)域：(1)針對量子網(wǎng)絡(luò)多用戶、分布式、資源安全共享等特點(diǎn)，探討多方量子安全通信機(jī)理，提出了基于量子隱形傳態(tài)的MIMO通信方案，證明了該方案中無論是相位阻尼噪聲還是特殊噪聲，對通信性能的影響都是有限的，并給出了非最大糾纏量子信道中的雙用戶隱形傳態(tài)實(shí)例，為后續(xù)量子網(wǎng)絡(luò)中多用戶通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)；(2)提出了基于量子中繼信道的網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案，證明了該方案在抵御極端攻擊時(shí)所具備的較高安全性，所提出的方案在通信效