量子密码协议的设计和分析

《信息科学技术学术著作丛书》序

序

前言

第1章 绪论

1.1 密码学的发展历史

1.1.1 古代加密方法（手工阶段）

1.1.2 古典密码（机械阶段）

1.1.3 现代密码（计算机阶段）

1.2 量子密码学的发展历史

1.3量子密码学的研究内容

1.3.1 量子密钥分发

1.3.2 量子身份认证

1.3.3 量子签名

1.3.4 量子安全直接通信

1.3.5 量子秘密共享

1.3.6 量子密码协议的安全性分析方法

1.3.7 和其他学科交叉

1.4 量子密码学VS量子计算机

1.4.1 破译密码（量子计算机）

1.4.2 构造密码（量子密码学）

1.5 量子密码学面临的挑战和应用前景

第2章 量子密码基础知识

2.1 量子力学五大假设

2.1.1 第一假设：量子力学系统的态由Hilbert空间中矢量完全描写

2.1.2 第二假设：力学量用线性厄米算子表示

2.1.3 第三假设：力学量算子平均值

2.1.4 第四假设：微观体系动力学演化（或Schrodinger方程假设）

2.1.5 第五假设：全同性原理假设

2.2 量子力学基本原理

2.2.1 测不准原理

2.2.2 量子不可克隆定理

2.2.3 非正交量子态不可区分定理

2.3 量子信息特性

2.3.1 量子比特和量子门

2.3.2 量子逻辑门的物理实现及进展

2.4 密度算子

2.4.1 量子状态的系综

2.4.2 约化密度算子

2.5 量子测量

2.5.1 广义测量

2.5.2 局域测量——POVM

2.5.3 POVM举例

2.6 量子纠缠态

2.7 量子隐形传态

2.8 几个基本概念

2.8.1 量子一次一密

2.8.2 量子单向函数

2.8.3 量子SwapTest

2.8.4 量子纠缠交换

参考文献

第3章 量子密钥分发和认证

3.1 BB84协议

3.2 GV95协议

3.3 基于秘密共享的多方同时量子身份认证

3.3.1 协议一

3.3.2 协议二

3.3.3 安全性分析

3.3.4 小结

3.4 基于GHZ态多方同时量子身份认证

3.4.1 协议描述

3.4.2 安全性分析

3.4.3 小结

3.5 基于GHZ态的量子（t，n）门限身份认证

3.5.1 协议描述

3.5.2 安全性分析

……

第4章 量子安全直接通信

第5章 量子秘密共享

第6章 量子签名

第7章 安全多方量子计算

第8章 量子密码协议的安全性分析方法

第9章 量子密集编码

《信息科学技术学术著作丛书：量子密码协议的设计和分析》以作者及其课题组近五年的研究成果为主体，结合国内外学者在量子密码学领域的代表性成果，对这一领域的主要内容作了系统论述，并提出了一些新的研究课题及进展。全书分为9章。第1章为绪论，主要介绍密码学的发展历史、量子密码学的发展历史、量子密码学与量子计算的关系以及量子密码学面临的挑战和应用前景；第2章为量子密码研究所需的量子力学基础知识；第3～9章分别介绍了量子密码协议的设计和安全性分析方法，主要包括量子密钥分发和身份认证、量子安全直接通信、量子秘密共享、量子签名、安全多方量子计算、量子密码协议的安全性分析方法以及量子密集编码。
　　《信息科学技术学术著作丛书：量子密码协议的设计和分析》既可作为对量子密码学感兴趣的读者的入门教材，也可作为量子密码学领域研究工作者的参考用书，适合于密码学、信息安全、信息与通信系统、信号与信息处理、物理学、数学及相关学科的高年级本科生、研究生、教师和科研人员阅读参考。