基于反向传播神经网络的CV-QKD协议码率预测方法及系统

    公开(公告)号:CN113517984A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110688570.4

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于反向传播神经网络的CV‑QKD协议码率预测方法,包括:根据离散调制CV‑QKD协议,使用光强、传输距离、额外噪声这三个参数计算出训练集和测试集的所有数据;对训练集和测试集的数据做数据预处理工作;使用训练集数据对反向传播神经网络进行训练;使用测试集数据对反向传播神经网络训练结果进行评估;将训练好的反向传播神经网络用于实际模拟过程,实验测出参数后,进行预处理工作后输入反向传播神经网络,得到码率对应的结果。本发明提高了协议在实际应用中的可行性和实用性,并且因为特殊的损失函数设计和数据预处理工作,码率误差完全满足通讯要求且量子通信的无条件安全也得到了保证。

    一种基于偏振编码的量子数字签名系统及方法

    公开(公告)号:CN113810188B

    公开(公告)日:2023-02-14

    申请号:CN202111241902.0

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于偏振编码的量子数字签名系统及方法,其中数字签名系统每次签名先生成密钥串,通过密钥串中随机选择部分密钥和随机数发生器中获取的随机数生成哈希函数,将消息输入哈希函数生成第一哈希值,并从剩下的密钥中选取部分密钥对第一哈希值和不可约多项式中除最高项以外每一项系数组成的字符串进行异或加密操作得到签名;该过程每次签名都更新哈希函数,对于消息的长度没有限制,这样消耗的通信资源有限,提升了数字签名的效率,增强了实用性;同时,本发明采用偏振编码的BB84协议方式生成安全密钥,在物理原理的层面上保证了密钥的无条件安全,利用无条件安全的密钥生成的数字签名,进而保证无条件安全。

    一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法

    公开(公告)号:CN113961954A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111241909.2

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法,其中量子数字签名系统可以有信息理论上的安全性,避免了随着量子计算技术发展而无法保障安全性的问题出现;在签名过程中生成安全的密钥,生成密钥后,选取随机数发生器中获取的随机数生成不可约多项式,不可约多项式在与部分密钥生成哈希函数,将消息输入哈希函数生成哈希值;每次使用的哈希函数都需要更新,生成哈希函数剩下的密钥被用于加密;任意长度的消息都可以借由生成的哈希函数转变成定长的哈希值,所以本发明涉及的数字签名对于消息的长度没有限制,签名效率非常高。

    一种基于偏振编码的量子数字签名系统及方法

    公开(公告)号:CN113810188A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202111241902.0

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于偏振编码的量子数字签名系统及方法,其中数字签名系统每次签名先生成密钥串,通过密钥串中随机选择部分密钥和随机数发生器中获取的随机数生成哈希函数,将消息输入哈希函数生成第一哈希值,并从剩下的密钥中选取部分密钥对第一哈希值和不可约多项式中除最高项以外每一项系数组成的字符串进行异或加密操作得到签名;该过程每次签名都更新哈希函数,对于消息的长度没有限制,这样消耗的通信资源有限,提升了数字签名的效率,增强了实用性;同时,本发明采用偏振编码的BB84协议方式生成安全密钥,在物理原理的层面上保证了密钥的无条件安全,利用无条件安全的密钥生成的数字签名,进而保证无条件安全。

    一种基于相位编码的量子数字签名方法及系统

    公开(公告)号:CN114169015B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202111521943.5

    申请日:2021-12-13

    Abstract: 本发明提出一种基于相位编码的量子数字签名方法及系统,该签名方法在签名发起端、签名接收端和签名验证端之间构建了一个共享的第三密钥,每次签名前,都根据待发送消息的长度,采用n阶不可约多项式和从第三密钥中取得第一密钥序列生成一个Toeplitz矩阵作为哈希函数,通过Toeplitz矩阵可以将不同长度的消息映射为有限长度的摘要,并利用第三密钥剩下的密钥对摘要进行加密;通过该过程,每次签名都会更新哈希函数,且对于消息的长度没有限制,这样消耗的通信资源有限,提升了数字签名的效率。此外,针对该签名方法,本发明还提出了相应的量子数字签名系统,该系统结构简单,易于实现,提升了所述签名方法的实用性。

    一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法

    公开(公告)号:CN113961954B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202111241909.2

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法,其中量子数字签名系统可以有信息理论上的安全性,避免了随着量子计算技术发展而无法保障安全性的问题出现;在签名过程中生成安全的密钥,生成密钥后,选取随机数发生器中获取的随机数生成不可约多项式,不可约多项式在与部分密钥生成哈希函数,将消息输入哈希函数生成哈希值;每次使用的哈希函数都需要更新,生成哈希函数剩下的密钥被用于加密;任意长度的消息都可以借由生成的哈希函数转变成定长的哈希值,所以本发明涉及的数字签名对于消息的长度没有限制,签名效率非常高。

    一种四强度测量设备无关密钥分发方法

    公开(公告)号:CN115276988A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211177970.X

    申请日:2022-09-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种四强度测量设备无关密钥分发方法,本发明针对MDI‑QKD协议计算码率过程中估计单光子对增益的过程做出了创新性设计,具体的是我们对于来自协议两个信号发送端相干态的单光子成分做了分别估计,通过引入变量的方式,得到了比原始MDI‑QKD协议诱骗态方法更准确的单光子对增益估计,由于单光子对增益下限的估计方面优于原始MDI‑QKD协议诱骗态方法,因此本发明协议会得到更高的安全码率结果。

    一种四强度测量设备无关密钥分发方法

    公开(公告)号:CN115276988B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211177970.X

    申请日:2022-09-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种四强度测量设备无关密钥分发方法,本发明针对MDI‑QKD协议计算码率过程中估计单光子对增益的过程做出了创新性设计,具体的是我们对于来自协议两个信号发送端相干态的单光子成分做了分别估计,通过引入变量的方式,得到了比原始MDI‑QKD协议诱骗态方法更准确的单光子对增益估计,由于单光子对增益下限的估计方面优于原始MDI‑QKD协议诱骗态方法,因此本发明协议会得到更高的安全码率结果。

    一种基于相位编码的量子数字签名方法及系统

    公开(公告)号:CN114169015A

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202111521943.5

    申请日:2021-12-13

    Abstract: 本发明提出一种基于相位编码的量子数字签名方法及系统,该签名方法在签名发起端、签名接收端和签名验证端之间构建了一个共享的第三密钥,每次签名前,都根据待发送消息的长度,采用n阶不可约多项式和从第三密钥中取得第一密钥序列生成一个Toeplitz矩阵作为哈希函数,通过Toeplitz矩阵可以将不同长度的消息映射为有限长度的摘要,并利用第三密钥剩下的密钥对摘要进行加密;通过该过程,每次签名都会更新哈希函数,且对于消息的长度没有限制,这样消耗的通信资源有限,提升了数字签名的效率。此外,针对该签名方法,本发明还提出了相应的量子数字签名系统,该系统结构简单,易于实现,提升了所述签名方法的实用性。

    基于反向传播神经网络的CV-QKD协议码率预测方法及系统

    公开(公告)号:CN113517984B

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202110688570.4

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于反向传播神经网络的CV‑QKD协议码率预测方法及系统,包括:根据离散调制CV‑QKD协议,使用光强、传输距离、额外噪声这三个参数计算出训练集和测试集的所有数据;对训练集和测试集的数据做数据预处理工作;使用训练集数据对反向传播神经网络进行训练;使用测试集数据对反向传播神经网络训练结果进行评估;将训练好的反向传播神经网络用于实际模拟过程,实验测出参数后,进行预处理工作后输入反向传播神经网络,得到码率对应的结果。本发明提高了协议在实际应用中的可行性和实用性,并且因为特殊的损失函数设计和数据预处理工作,码率误差完全满足通讯要求且量子通信的无条件安全也得到了保证。

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