实用量子保密查询中的关键问题研究

批准号:
61672110
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
高飞
依托单位:
学科分类:
F0206.信息安全
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张伟伟、田国敬、王庆乐、张志超、吁超华、曹雅、李新慧、潘世杰、台丽婷
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中文摘要
不经意传输在密码学中有着重要的应用。量子保密查询用来解决N取1的不经意传输问题,它能够在用户访问数据库的同时保护通信双方的隐私。实用量子保密查询协议基于量子密钥分配技术即可实现,具有很强的应用潜力,已经引起了广泛关注。本项目研究实用量子保密查询中的若干关键理论问题,主要包括:研究如何提高实用量子保密查询协议抵御联合攻击的能力;探索新的实用量子保密查询模型,尝试改变现有协议中Alice平均可得条目数和协议失败概率相互制约、不能同时达到理想的现状;研究当前实际应用中普遍采用的非理想单光子源对协议安全性的潜在影响,设计适用于非理想单光子源的实用量子保密查询方案;设计设备无关或测量设备无关的实用量子保密查询方案。项目研究成果将为今后量子保密查询可能的实际应用提供理论支持。
英文摘要
Oblivious transfer has important applications in cryptography. Quantum private query (QPQ) deals with the problem of 1-out-of-N oblivious transfer, and can protect both parties’ privacy when a user tries to obtain an item from the database. Practical QPQ, which is based on similar technology of quantum key distribution, can be easily realized within current technology and has attracted much attention. In this project we study some key theoretical problems in practical QPQ, including: (i) try to find a method to improve the security of such protocols against collective attack; (ii) design new models of practical QPQ which have better trade-off between the expected value of the amount of items Alice can obtain and the protocol’s failure probability; (iii) analyze the effect of using non-ideal photon resources on the security, and give secure QPQ protocols with such resources; (iv) design device- independent or measurement- device- independent QPQ protocols. The results will promote the development of practical QPQ, and provide theoretical support for its possible implementation in the future.
实用量子保密查询协议基于量子密钥分配技术即可实现,具有很强的应用潜力,已经引起了广泛关注。本项目研究实用量子保密查询中的若干关键理论问题,主要内容包括:. 在抗联合测量攻击方面,提出了一种新的QPQ协议,增强了数据库针对JM攻击的安全性;从数据库隐私和用户隐私方面分析了协议的安全性;保持了基于QKD的QPQ可容错的出色特性。在同时降低平均可得条目数和协议失败概率方面,分析了RRDPS-PQ协议的安全性,发现了由于多光子的存在,Alice可以在多次查询中获得多于预期的数据库条目;提出了一个改进的RRDPS-PQ协议,弥补了原始协议的两个缺陷;构建了一个通用的具有“IDS-ZF”性质的QOKT-PQ模型。非理想单光子源对协议安全性的潜在影响方面,指出了基于QKD的QPQ在纠错过程中潜在的安全漏洞,给出了攻击现有的带纠错基于QKD的QPQ方案;提出了一个在程度较轻的信道噪声下真正具有高可靠性及高安全性的QPQ方案;得到了一个可容忍错误率的上界。在设备无关的QPQ方案中,总结了QPQ在可用性、理论安全性和实际安全性方面所取得的进展;指出了将QPQ放置在DI框架中是必要且可能的;移除了对设备可信性的依赖,排除了不完备探测器的影响,实现了对数据库和查询者的隐私保护。. 本项目的预期考核指标为“项目结题时发表相关SCI 刊源论文10 篇以上,其中重要国际期刊(二区或影响因子2 以上)论文6 篇以上”,目前项目组已经超额完成计划的研究内容,现已在JSAC、Physical Review A等著名国际国内期刊发表23篇SCI检索论文(详见成果清单),其中包括2篇ESI高被引论文,重要国际期刊(二区或影响因子2 以上)论文19篇。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A New Protocol for Quantum Private Query Against Joint-Measurement Attack
一种抗联合测量攻击的量子私密查询新协议
DOI:10.1007/s10773-019-04076-w
发表时间:2019-03
期刊:International Journal of Theoretical Physics
影响因子:1.4
作者:Wang Ying;Guo Fen Zhuo;Liu Li;Huang Wei;Wen Qiao Yan
通讯作者:Wen Qiao Yan
DOI:10.1007/s11433-018-9324-6
发表时间:2019
期刊:Science China Physics,Mechanics & Astronomy
影响因子:--
作者:Gao Fei;Qin Su Juan;Huang Wei;Wen Qiao Yan
通讯作者:Wen Qiao Yan
An Efficient Attribute-Based Multi-Keyword Search Scheme in Encrypted Keyword Generation
加密关键字生成中一种高效的基于属性的多关键字搜索方案
DOI:10.1109/access.2020.2996940
发表时间:2020-01-01
期刊:IEEE ACCESS
影响因子:3.9
作者:Cui, Yuanbo;Gao, Fei;Liang, Kaitai
通讯作者:Liang, Kaitai
DOI:10.11999/JEIT190679
发表时间:2020
期刊:电子与信息学报
影响因子:--
作者:魏春艳;蔡晓秋;王天银;苏琦;秦素娟;高飞;温巧燕
通讯作者:温巧燕
Quantum data compression by principal component analysis
通过主成分分析进行量子数据压缩
DOI:10.1007/s11128-019-2364-9
发表时间:2019
期刊:Quantum Information Processing
影响因子:2.5
作者:Yu Chao Hua;Gao Fei;Lin Song;Wang Jingbo
通讯作者:Wang Jingbo
简化版SM4分组密码在变分量子算法攻击下的安全性
- 批准号:62372048
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:高飞
- 依托单位:
针对若干机器学习问题的量子算法研究
- 批准号:61976024
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:61.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:高飞
- 依托单位:
基于位置的量子密码学理论研究
- 批准号:61272057
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:高飞
- 依托单位:
量子密码中的协议分析方法
- 批准号:60903152
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:高飞
- 依托单位:
国内基金
海外基金
