量子密碼學

第1章 緒論
1.1 密碼學的基本概念
1.2 密碼學的起源與發(fā)展
1.2.1 藝術密碼
1.2.2 古典密碼
1.2.3 計算機密碼
1.2.4 物理密碼
1.2.5 幾種密碼形式的比較
1.3 量子密碼的起源與發(fā)展動態(tài)
1.3.1 量子密碼的起源
1.3.2 量子密碼的基本特征
1.3.3 量子密碼的發(fā)展動態(tài)
1.3.4 量子密碼的應用與展望
1.4 兩種密碼體制的信息理論基礎比較
1.5 量子密碼與其他學科的聯(lián)系
參考文獻
第2章 量子比特及其性質(zhì)
2.1 Hilbert空間與態(tài)矢變換
2.1.1 Hilbert空間
2.1.2 線性變換與算符
2.2 量子系統(tǒng)
2.2.1 量子系統(tǒng)的狀態(tài)
2.2.2 量子系統(tǒng)的可觀測量
2.3 經(jīng)典比特
2.3.1 作為信息量單位的比特
2.3.2 描述信號狀態(tài)的比特
2.4 量子比特
2.4.1 基本量子比特
2.4.2 復合量子比特
2.4.3 多進制量子比特
2.5 量子比特的數(shù)學性質(zhì)
2.6 量子比特的物理性質(zhì)
2.6.1 雙重性
2.6.2 疊加性
2.6.3 測不準性
2.6.4 不可克隆性
2.6.5 不可區(qū)分性
2.6.6 糾纏性
2.6.7 互補性
2.6.8 相干性
2.7 量子比特的信息量
2.7.1 單量子比特的信息量
2.7.2 非正交量子比特的信息量
2.8 量子比特的變換
2.8.1 量子邏輯門
2.8.2 量子線路
參考文獻
第3章 量子密鑰
3.1 引言
3.2 經(jīng)典密鑰分配
3.3 基本量子密鑰分配協(xié)議
3.3.1 BB84協(xié)議
3.3.2 B92協(xié)議
3.3.3 EPR協(xié)議
3.4 量子密鑰分配的通信模型
3.4.1 通信模型
3.4.2 量子信源
3.4.3 信道
3.5 對稱量子密鑰分配理論
3.5.1 信源選擇
3.5.2 信道建立
3.5.3 完善性確認
3.5.4 密鑰獲取
3.5.5 無條件安全性
3.6 對稱量子密鑰分配協(xié)議的安全理論
3.6.1 密鑰分配協(xié)議的安全準則
3.6.2 量子密鑰分配的無條件安全性
3.7 確定性量子密鑰分配
3.7.1 基于直接安全通信模式的隨機密鑰分配
3.7.2 事先確定密鑰的分配
3.8 基于非對稱操作的協(xié)議
3.9 量子密鑰驗證
3.9.1 量子密鑰的真實性問題
3.9.2 可同時實現(xiàn)密鑰分配和驗證的協(xié)議
3.10 量子密鑰存儲
3.11 網(wǎng)絡中的量子密鑰分配
3.11.1 BT實驗室方案
3.11.2 Biham方案
3.11.3 基于GHZ三重糾纏比特的方案
3.12 量子比特序列與隨機數(shù)
3.12.1 隨機數(shù)的數(shù)學描述
3.12.2 量子隨機數(shù)
參考文獻
第4章 量子密碼體制
4.1 基本概念
4.2 經(jīng)典密碼體制
4.2.1 序列密碼
4.2.2 分組密碼
4.2.3 公鑰密碼
4.3 融合量子密鑰和經(jīng)典Vernam算法的密碼系統(tǒng)
4.4 量子密碼體制
4.5 量子Vernam密碼體制
4.5.1 基本理論
4.5.2 基于經(jīng)典密鑰的量子Verham算法
4.5.3 基于量子密鑰的量子Vernam算法
4.5.4 量子遠程傳態(tài)方案作為量子Vernam算法
4.6 量子對稱密碼算法
4.6.1 基于非正交糾纏比特的密碼算法
4.6.2 經(jīng)典密碼的量子實現(xiàn)算法
4.6.3 量子密碼算法的分組處理
4.7 基于量子編碼的量子公鑰密碼算法
4.7.1 量子糾錯碼
4.7.2 算法結(jié)構
4.8 基于不可克隆定理的量子公鑰密碼算法
4.9 基于子集和問題的量子公鑰密碼算法
4.9.1 基礎知識
4.9.2 算法描述
參考文獻
第5章 量子認證
5.1 基本概念
5.2 經(jīng)典認證基礎
5.2.1 認證碼
5.2.2 hash函數(shù)
5.2.3 數(shù)字簽名
5.2.4 認證協(xié)議
5.3 基于量子密鑰的經(jīng)典身份認證系統(tǒng)
5.4 基于經(jīng)典密鑰的量子身份認證系統(tǒng)
5.5 純量子身份認證系統(tǒng)
5.5.1 量子遠程傳態(tài)的實現(xiàn)原理
5.5.2 基于量子遠程傳態(tài)的身份認證協(xié)議
5.6 不依賴于第三方的量子身份認證系統(tǒng)
5.6.1 協(xié)議描述
5.6.2 安全性分析
5.6.3 評注
5.7 量子簽名
5.8 仲裁量子簽名
5.8.1 算法結(jié)構
5.8.2 安全性分析
5.9 基于連續(xù)變量的真實量子簽名
5.9.1 算法結(jié)構描述
5.9.2 安全性分析
5.10 量子信道認證
5.10.1 依賴經(jīng)典信道的量子信道認證
5.10.2 利用量子特性的量子信道認證
參考文獻
第6章 量子秘密共享
第7章 量子安全協(xié)議
第8章 量子密碼分析
第9章 量子密碼系統(tǒng)實現(xiàn)技術