第 ３ ４ 卷 第 ３ 期  量 子 电 子 学 报  Ｖ ｏ ｌ． ３ ４  Ｎ ｏ ． ３  ２ ０ １ ７  年  ５  月  Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ Ｓ Ｅ  Ｊ Ｏ Ｕ ＲＮ Ａ Ｌ  Ｏ Ｆ  Ｑ Ｕ Ａ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ  Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮ Ｉ Ｃ Ｓ  Ｍ ａ ｙ  ２ ０ １ ７ Ｄ Ｏ Ｉ ：  １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓｓ ｎ ． ｌ ０ ０ ７－ ５ ４ ６ １．  ２ ０ １ ７． ０ ３ ． ０ １ ６ 基 于 单 粒 子 态 的 双 向 认 证 多方 量 子 密 钥 分 发  陈 晓 峰 ＼ 刘 晓 芬２  （１福 建 江 夏 学 院 电 子 信 息 科 学 学 院，  福 建  福 州  ３５ ０ １ ０ ８；  ２福 建师 范 大 学 数学 与 计算 机 科 学学 院 ，  福 建  福 州  ３ ５ ０ ０ ０ ７  ）  摘 要：量 子 密 钥 分 发 是一 种重 要 的量 子 通 信 方 式 。 为 了 提 高 量 子 密钥 分发...

　　第 ３ ４ 卷 第 ３ 期  量 子 电 子 学 报  Ｖ ｏ ｌ． ３ ４  Ｎ ｏ ． ３  ２ ０ １ ７  年  ５  月  Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ Ｓ Ｅ  Ｊ Ｏ Ｕ ＲＮ Ａ Ｌ  Ｏ Ｆ  Ｑ Ｕ Ａ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ  Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮ Ｉ Ｃ Ｓ  Ｍ ａ ｙ  ２ ０ １ ７ Ｄ Ｏ Ｉ ：  １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓｓ ｎ ． ｌ ０ ０ ７－ ５ ４ ６ １．  ２ ０ １ ７． ０ ３ ． ０ １ ６ 基 于 单 粒 子 态 的 双 向 认 证 多方 量 子 密 钥 分 发  陈 晓 峰 ＼ 刘 晓 芬２  （１福 建 江 夏 学 院 电 子 信 息 科 学 学 院，  福 建  福 州  ３５ ０ １ ０ ８；  ２福 建师 范 大 学 数学 与 计算 机 科 学学 院 ，  福 建  福 州  ３ ５ ０ ０ ０ ７  ）  摘 要：量 子 密 钥 分 发 是一 种重 要 的量 子 通 信 方 式 。 为 了 提 高 量 九游娱乐官方平台子 密钥 分发 的 可 行 性 、 安 全 性 和 效 率 ， 提 出 了  一 种 基 于 单粒 子 态 的 具有 双 向 认 证 功 能 的 多 方 量 子 密 钥 分 发 协议 。 在协议 中 ， 量 子 网 络 中 的 任意 两 个 用 户 均 可  在 半可信 第 三 方 的 帮 助 下 进 行 双 向 认 证 并 共 享一 个 安 全 的会 话 密钥 ； 协 议 中 作 为 量 子信 息 载 体 的 粒 子 不需 要 存  储 ， 这 在 当 前 技 术 下 更 容 易 实 现 ． 安 全 性 分析 表 明 所提 出 协议 在 理 论 上 是安 全 的．  关 键 词：量 子 信 息； 单 粒 子 ； 多 用 户 量 子 密钥 分 发？， 身 份 认 证 ； 半 可 信 第 三 方 中 图 分 类 号： Ｔ Ｐ ３０９  文 献 标 识 码 ： Ａ  文章编 号： １ ０ ０７－ ５ ４ ６１ （ ２０ １ ７ ） ０ ３－ ０ ３６ ９ － ０５ Ｍ ｕ ｔ ｕ ａ ｌ  ａ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ  ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ａ ｒ ｔ ｙ  ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｂ ａ ｓ ｅ ｄ  ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ  ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ  ｓｔ ａ ｔ ｅ  Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ  Ｘ ｉ ａ ｏｆ ｅ ｎ ｇ１，  Ｌ Ｉ Ｕ  Ｘ ｉ ａｏｆ ｅ ｎ２  （１  Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ  ｏ ｆ  Ｅ ｌ ｅｃ ｔｒ ｏ ｎ ｉ ｃ  Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ  Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，  Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ  Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ  Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，  Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ  ３ ５ ０ １ ０８，  Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ；  ２ Ｓ ｃ ｈ ｏｏ ｌ  ｏ ｆ  Ｍ ａ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ  ａ ｎ ｄ  Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ  Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ，  Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ  Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ  Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，  Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ  ３ ５ ０ ０ ０７ ，  Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ  ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：  Ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ  ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ  ａ ｎ ｉ ｍ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ  ｗ ａ ｙ ｏｆ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．  Ｉ ｎ  ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ  ｔ ｏ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ  ｔ ｈ ｅ  ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉｌ ｉ ｔ ｙ，  ｓ ｅｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ  ａ ｎ ｄ  ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ  ｏ ｆ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ  ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ，  ａ  ｍ ｕ ｔ ｕ ａ ｌ  ａ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ  ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ａ ｒ ｔ ｙ  ｑ ｕ ｃ ｉ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ  ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ  ｂ ａ ｓｅ ｄ  ｏ ｎ  ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ  ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ  ｓ ｔ ａ ｔ ｅ  ｉ ｓ  ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ．  Ｉ ｎ  ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏｔ ｏ ｃ ｏ ｌ，  ａ ｎ ｙ  ｔ ｗ ｏ  ｕ ｓ ｅ ｒｓ  ｉ ｎ  ａ ｑ ｕａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ  ｃ ａ ｎ  ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ  ｍ ｕ ｔ ｕ ａｌ  ａ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ  ａ ｎ ｄ  ｓ ｈ ａ ｒ ｅ  ａ  ｓ ｅｃ ｕ ｒ ｅ  ｓ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ  ｋ ｅ ｙ  ｗ ｉ ｔ ｈ  ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃｅ  ｏ ｆ  ａ ｓ ｅ ｍ ｉ－ ｔ ｒ ｕ ｓｔ ｅ ｄ  ｔ ｈｉ ｒ ｄ  ｐ ａ ｒ ｔ ｙ ．  Ｔ ｈ ｅ  ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ  ｕ ｓ ｅ ｄ  ａｓ  ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ａ ｘ ｅ  ｎ ｏ ｔ  ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｄ  ｔ ｏ  ｂ ｅ  ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ，  ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ  ｉ ｓ  ｅａｓ ｉ ｅ ｒ  ｔ ｏ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ  ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ  ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ  ｔ ｅｃ ｈ ｎ ｏ１ ｏ ｇ ｙ．  Ｔ ｈ ｅ  ｓ ｅｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ａｌ ｙ ｓ ｉ ｓ  ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ  ｔ ｈ ａ ｔ  ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏｔ ｏ ｃ ｏ ｌ  ｉ ｓ  ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｅ  ｉ ｎ  ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ．  Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏｒ ｄ ｓ：  ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；  ｓｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｐ ａｒｔ ｉ ｃ ｌ ｅ；  ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｐ ａ ｒ ｔ ｙ ｑ ｕ ａ ｎｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ  ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ；  ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｙ  ａ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｉ？  ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；  ｓ ｅ ｍ ｉ－ ｔ ｒ ｕ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ  ｐ ａ ｒ ｔ ｙ  ｌ引 言  当 前 ， 量 子 通 信 、 量子 计算 等量 子 相 关 技 术 越 来 越 受到 重 视 ， 进 行 的 研 究 越 来 越 深 入 ， 应 用 也 开 始慢  慢推广 ， 当 然 ， 其 安全 性 也受 到 越 来 越 大 的 关 注 ， 量 子 密 钥 分 发（ Ｑ Ｋ Ｄ ） 是 量子 信 息 安全 领域 中 非 常 重 要 的 应 用 之一。 它 以 经 典 密 码 学 和 量 子 力学为 基 础， 利用 量 子 力 学 原 理 来 实 现 通 信 双 方 共 享一 组 随 机 序 列 组 成 的 密钥？  １ ９８ ４ 年，Ｂ ｅ ｎ ｎ ｅ ｔ ｔ 等 Ｗ 提 出 了 首 个 量 子 密钥 分 发 协 议－ Ｂ Ｂ ８ ４协 议 ， 在 该 协 议 中 ， 两 个 用 户 通 过  交 换单粒 子 来 实 现 密 钥 的 共 享 。 随 后 人 们 又 相继 提 出 了  Ｂ ９２［ ２ Ｋ  Ｅ ９ １ ［ ３ 】等 多 种 量 子 密钥 分 发 协 议 ， 大 部 分  协 议 都 是 两 个 九游娱乐官方平台用 户 之 间 的 密钥 分 发。 而 事实 上， 在一 个量子 网 络Ｗ中 经 常 要 进 行 多 个 用 户 的 密 钥 分发 。 基 于 这 种 需 求， 人 们 提 出 了 多 用 户 量 子 密 钥 分 发 协 议（ Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ－ ｕ ｓ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ  ｋ ｅ ｙ  ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ，  Ｍ Ｕ Ｑ Ｋ Ｄ ）。 在 一 些 大 型的 网 络 中 ， 若 采 用 之 前 的 Ｑ Ｋ Ｄ 协 议 ，ｎ 个 用 户 就 需 要Ｕ（ ｎ２＋  １ ｝个 共 享 密 钥 ， 这会 大大 增 加 网 络  基 金项 目： Ｓ ｕ ｐｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ  ｂ ｙ Ｎ ａ ｔ ｕｒ ａ ｌ  Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ  Ｆ ｏ ｕｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｏ ｆ  Ｆ ｕｊｉ ａ ｎ  Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃｅ  （ 福 建 省 自 然 科 学 基 金 ， ２ ０ １ ６ Ｊ ０ １ ２ ８ ８） ；  Ｙ ｏ ｕ ｔ ｈ  Ｆ ｏ ｕｎ？  ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｏ ｆ  Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ  Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ  Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒｓ ｉ ｔ ｙ （ 福 建 江 夏学 院 青年 科 研 项 目，  Ｊ Ｘ Ｚ ２ 〇 １ ５ １ ０ ） 作者 简 介：陈晓 峰  （１ ９ ７７ －） ， 福 州 人 ， 硕 士 ， 讲师 ，研 究 方 向 为 信 息 安 全 和 量子 密 码 ， Ｅ－ ｍ ａ ｉ ｌ ：  ｄ ｒ ａ ｇ ｏ ｎ ＿ｂ ａ ｌ ｌ ＠ ｆ ｊ ｊ ｘ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ 收 稿 日 期：２０ １ ６－ ０ ８ － １ ６； 修改 日 期：２ ０ １ ７－ ０ １ － ２４ 