使用非正交量子态的秘密验证协议

张德喜，李晓宇

(1. 许昌学院 信息工程学院，河南 许昌461000； 2. 郑州大学 信息工程学院，河南 郑州 450001)

量子密码学是量子力学在密码学中的应用，是当今信息安全中最活跃、最引人注意的研究领域.与建立在计算复杂性基础上的经典密码学不同，量子密码协议安全性是基于量子力学的定律，因此可以实现无条件的安全性.历史上第一个量子密钥分配协议是1984年Bennett等提出的文献[1]，简称BB84协议.自那以后，多种量子密码协议陆续被提出来，例如量子密钥分配[2-5]，量子秘密共享[6-9]，量子比特承诺[10]等.量子密码协议的实验工作也获得了长足的进展，在光纤中实现了量子密钥分配，其传输距离超过了400 km[11].最近，中国的墨子号量子卫星成功实现了超过1 200 km的卫星—地面站之间的纠缠态分发[12]，它很快将会用来实现卫星—地面站之间量子密钥分配.

还有一个很有趣的问题：秘密验证.用户Alice和用户Bob事先分别拥有了同一个秘密消息.然而双方并不知道对方拥有该秘密消息，甚至可能不知道对方的存在.现实中，有些场景下Alice和Bob有可能需要确认对方拥有该秘密消息，以决定下一步的交流与合作.例如，该秘密消息可能是一个密钥，双方可以使用它进行加密通信；该秘密消息也可能是一个身份标志，双方可以通过验证它来确认对方的身份；该秘密消息也可能是一份秘密文件，双方可以依据文件的指导进行下一步的合作等等.验证过程必须是可靠的，如果有一方不拥有该秘……