[发明专利]一种基于EPR对和纠缠交换的量子授权管理方法

权利要求书

1.一种基于EPR对和纠缠交换的量子授权管理方法，其特征在于，所述基于EPR对和纠缠交换的量子授权管理方法，Bob资源所有者利用Bell态纠缠交换的特性和隐形传态先验证Alice用户的合法性；然后再与Alice共享用于资源访问的权限密钥；权限划分为细粒度的权限划分，用户根据实际情况进行细粒度的资源访问；

所述基于EPR对和纠缠交换的量子授权管理方法具体包括以下步骤：

步骤一，Bob制备一系列Bell态|ψ⁺>₁₂和|ψ⁺>₃₄；|ψ⁺>₁₂中的所有1粒子构成粒子1序列；所有2粒子构成粒子2序列；|ψ⁺>₃₄中的所有3粒子构成粒子3序列；所有4粒子构成粒子4序列；Bob在粒子1序列中随机混入探测光子，探测光子随机处于态|0>，|1>，|+>，|->，然后Bob把混有探测光子的粒子序列发送给Alice，自己保留粒子2，3，4序列；当确认Alice已经成功收到粒子1序列后，Bob公布探测光子的位置和基信息；Alice抽取出探测光子，并测量，如果误码率小于预先设定的阈值，他们继续执行协议，否则就终止协议；

步骤二，Bob用Bell基测量所有的粒子对2和3，并记录测量结果，所有的粒子对1，4纠缠在一起，然后Bob把粒子2序列发送给Alice；

步骤三，Bob随机选择粒子4序列的一个子集U_BT4并告诉Alice该子集的位置，相应位置上的粒子1，2，3分别形成了子集U_AT1，U_AT2和U_BT3；U_BT4和U_AT1，U_AT2和U_BT3构成了一个EPR对的随机子集U_T；这些EPR对用于检测Alice和Bob共享的EPR对的纠缠性，Bob随机选择基B₀＝σ_Z或B₁＝σ_X测量U_BT4和U_BT3中的粒子，Alice随机选择基或测量U_AT1和U_AT2中的粒子，Alice和Bob各自公布U_T中的基/测量结果对；定义x＝{0,1}为Alice的设备的二进制输入，x＝0和x＝1分别表示测量基A₀和A₁；y＝{0,1}定义为Bob设备的二进制输入，y＝0和y＝1分别表示测量基B₀和B₁；a＝{0,1}和b＝{0,1}分别表示Alice和Bob的二进制输出；Bob计算CHSH多项式S＝<a₀b₀>+<a₀b₁>+<a₁b₀>-<a₁b₁>，<a_xb_y>定义为P(a＝b|xy)-P(a≠b|xy)(P(a≠b|xy)-P(a＝b|xy))，如果初始态为|φ^±>(|ψ^±>)；如果S≤2他们终止协议，否则继续；然后Alice和Bob丢弃U_T中的EPR对；

步骤四，Alice根据身份信息ID_A制备一个单光子序列S_IDA，Bob通过隐形传态的方式验证Alice的身份；

步骤五，Alice和Bob随机选择σ_Z基或σ_X基分别测量他们手中的粒子1和粒子4，Alice和Bob逐个公布粒子的测量基，直到有2L对粒子采用相同的测量基，此时，他们停止公布剩余粒子的测量基，Alice和Bob记录这2L对粒子的测量基和测量结果；

步骤六，Alice和Bob丢弃已经测量的粒子1和粒子4序列，Alice和Bob把这2L对测量结果转换为二进制序列密钥和这里

步骤七，Bob把自己剩余的测量结果分为M-2个部分，每个部分有L个结果；根据规则：状态|0>或|+>表示0，状态|1>或|->表示1，Bob把这M-2个部分转换为M-2个二进制字符串密钥每个密钥的长度为L；Bob把和分别插入到密钥K^M-2的第i和第j个位置之前；这样Alice和Bob就共享了一套密钥Bob知道密钥的全部位，而Alice只知道密钥的第i和第j位；然后Bob用密钥按顺序加密他的资源，而Alice只能访问第i和第j个资源。