基于量子信息技术的网络安全协议研究.pdf

谨以此论文献给所有关心我的人⋯⋯⋯⋯⋯一马鸿洋
翥爱妄墨事基于量子信息技术的网络安全协议研究堡丝:墨丝学位论文完成日期:指导教师签字:答辩委员会成员签字:’
学位论文作者签名:马澎年学位论文作者躲鸿详签字日期./年岁月知日独创声学位论文版权使用授权书签字日期:耗甓嘣明塑遗查墓丝盖要挂型直明鲍够ブ或其他教育机构的学位或证书使本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ也不包含未获得导师签字:签字日期:
临时密钥完整性协议丁、计数器模式及密码块链消息认证协议锄。—,使用经典和量子的节点构建簇⒅狻,三个簇中的节点为ⅰ⑹螅琈、鸩、⋯、凇㈨恰⒓、是、点、砬⋯、吨。特点:、械囊桓龌蚣父鼋诘愣嘉薹ǖ弥C茉浚所以安全性较弱。目前,安全加密协议为:有线等效保密勐狿本文研究的领域为无线局域网及其扩展的量子网络,共六个分支。第一个分支,为了弥补安全的缺陷,将量子密码术引入其中,提出基于量子技术密钥共同管理的模式。在四步握手过程中,将原有密钥结构改进为量子化的成对密钥层次结构,从而解决、协议安全性差的缺点,既兼容现有的网络协议,又为网络提供更高安全保障。研究的第二个分支,借鉴蓝牙网络中簇的概念,扩展网络的复杂度。在量子信道不含噪声情况下,提出多簇多方的量子网络密钥共享协议。量子网络中所有⋯、最一。将密钥信息编码并传输给最。最通过刂腥窝〉慕诘鉓.,利用俳茉啃畔⒋ǖ莞鳧簇中每一个节只有中的所有的节点同意下才能共享密钥。研究的第三个分支,深入研究下一代网络的发展脉络和量子密码学的实际应用。在量子信道不含噪声情况下,提出了Ⅳ个节点组成的星型量子网络模型,并对该网络设计了两种安全协议。第一个协议应用于由鼋诘阕槌伞R桓鲋节点、两个从节点,分别用、硎尽F渲兄鹘诘鉓为可信节点。⑺土孔忧┟茉浚鼋诘愎蚕鯣—,利用
来砺耄籊:昭;特性保证量子签名密钥的安全性。第二个协议应用于鼋点组成的量子星型网络模型,一个主节点、三个从节点,分别用、是、墨表示。四个节点通过分别共享态,保证星型网络的安全性。理论分析证明,两个协议对于窃听者都具有很高的安全性。第四个分支,在量子信道不含噪声情况下,提出了鼋诘阕槌傻幕沸量子网络模型,并对该网络设计密钥传输协议。量子节点@肅拧门操作,将密钥通过‘传递给,俣嗵囊来瓮ü,⋯,,粢弧4ǖ莞孔咏诘‘,⋯,如.Ⅳ,将密钥传递给最后的节点。该协议依靠啦悦茉康陌踩岳保障。。第五个分支,实际情况中量子信道不可能无噪声,针对有噪声的量子网络中密钥广播的可靠性问题,设计了单簇多方的量子密钥纠错共享协议。协议中主节点群发到任一从节点,并设定数据错误的上限数值,如果超过上限数值,密钥数据将被丢弃。如果,在上限数值范围内,节点利用量子来砺攵云涑鱿的位反转错、位相错、位反转错和位相错三种错误进行纠错,从而获得发送的正确密钥数据。该协议解决了密钥在群发过程中因噪声产生的误码,实现密钥数据传输的可靠性。第六个分支,对比经典网络,提出包含量子网络的下一代无线网络概念和相关的要素。首先,分析下一代无线网络研究现状,接着提出包括量子网络在里面的下一代无线网络概念,并提出量子网络的五层协议:异构的物理层、量子信息的数据链路层、量子信息的网络层、量子信息和经典信息传输层、量子软件的应用层。目的构建合适的量子网络模型,从而适应下一代网络的发展需要,提高其网络的安全性。关键词:无线局域网;量子信息技术;量子密钥共享;多簇量子网络;量子猯
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