[发明专利]双向用户认证与秘密信息量子通信传递方法

说明书

本发明公开了一种双向用户认证与秘密信息量子通信传递方法，涉及量子通信技术领域，采用该方法，在秘密信息传递过程中，无需第三方的协助，只需一步传输就能实现秘密信息从发送端到接收端的安全传递，简化了信息传递过程；在窃听检测过程中，若信息发送者不知道信息接收者的身份标识ID_B，就无法通过窃听检测；若信息接收者不知道信息发送者的身份标识ID_A，信息接收者就无法还原秘密信息，即通信过程中可以认证双方的身份，秘密信息的传递更安全；无需配置量子存储器和酉操作器，发送端只需能制备单光子和Bell态粒子，接收端只需能测量单光子和Bell态粒子就可以实现此方案，由此降低了部署成本，有利于推动量子通信网络的应用。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，具体而言，涉及一种双向用户认证与秘密信息量子通信传递方法。

背景技术

在通信技术领域，保证秘密信息传递的安全性是信息安全需要解决的最基本问题。

目前双方用户在进行秘密信息传递时，存在以下不足：

1)为了实现秘密信息的传递，需要通信双方先获取安全的密钥，然后通过密钥加密信息，通过传递加密信息的形式，实现信息的安全传递，操作非常复杂。

2)为了实现双方用户的秘密信息传递，还需要一个可信第三方的协助，由此增加了方案的复杂度，也增加了秘密信息被窃听的风险。

3)在量子通信中，一般需要两步传输，才能实现秘密信息的传递，过程繁琐；

4)现有的秘密信息传递方法，没有考虑身份认证问题，只实现了信息从一端到另一端的传输，存在安全隐患。

5)通信双方为了实现信息的安全传输，需要配置昂贵的量子设备，如量子存储器、量子酉操作器等，不利于量子通信网络的推广和应用。

发明内容

本发明在于提供一种双向用户认证与秘密信息量子通信传递方法，其能够缓解上述问题。

为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供了一种双向用户认证与秘密信息量子通信传递方法，包括以下步骤：

S1、信息发送者将自身的身份标识ID_A传递给信息接收者，信息接收者将自身的身份标识ID_B传递给信息发送者，身份标识ID_B、身份标识ID_A以及秘密信息均为N位机器码，N为自然数；

S2、信息发送者制备由单光子和/或Bell态粒子构成的量子序列S，量子序列S中包含2N个粒子对，并将该量子序列S发送给信息接收者，量子序列S的制备方法包括以下步骤：

a1、制备秘密信息量子序列S_A，所述秘密信息量子序列S_A由N个秘密信息粒子对组成，所述秘密信息粒子对根据秘密信息的值制备；

a2、制备窃听检测量子序列S_B，所述窃听检测量子序列S_B由N个窃听检测粒子对组成，所述窃听检测粒子对根据身份标识ID_A的值制备；

a3、根据身份标识ID_B的值，将窃听检测量子序列S_B中的各窃听检测粒子对逐一有序的插入秘密信息量子序列S_A中，并构成所述量子序列S；

S3、信息接收者接收到由2N个粒子对构成的量子序列S′，向信息发送者发送信息接收完毕通知，信息接收者根据身份标识ID_B的值将量子序列S′分成由N个粒子对构成的窃听检测量子序列S′_B，以及由N个粒子对构成的秘密信息量子序列S′_A；