本發(fā)明涉及量子通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及量子密鑰分發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子秘密共享系統(tǒng)及其共享方法、糾錯方法。

背景技術(shù)：

在某些場合，為了讓多人承擔(dān)保護秘密消息的風(fēng)險，或者加強對某個秘密信息的保密強度，需要多個參與者共同參與保護秘密信息。例如，導(dǎo)彈的控制與發(fā)射、重要場所的通行、遺囑的生效等都必須由兩個或多人同時參與才能生效，也就是需要將秘密分給多人共同管理。這種情況可通過將秘密信息拆分成若干個部分并由若干個參與者共同管理的方式實現(xiàn)，這種保護信息的方式稱為秘密共享。

經(jīng)典的秘密共享方案是在多方(至少三方)實現(xiàn)的，其中一方作為主導(dǎo)方，需要把加密密鑰分發(fā)給其他接收方，由于可能存在不信任的一方，所以接收者需要聯(lián)合起來進行運算才能獲取加密密鑰。

近年來隨著量子通信技術(shù)的發(fā)展，基于量子密鑰的秘密共享逐漸引起了信息安全領(lǐng)域的關(guān)注。公開號為10482175A的中國專利申請公開了量子秘密共享方法，具體如下：

構(gòu)造了兩個幺正算符，給出兩組完備的本征量子態(tài)；進行環(huán)形量子秘密共享通信，基于本征量子態(tài)空間，發(fā)送方Alice隨機制備光子序列發(fā)給Bob；Bob從光子序列中隨機選取校驗光子進行或者測量，根據(jù)密鑰字串對剩余光子進行編碼，編碼后光子發(fā)給Charlie；Charlie對接收的光子序列進行校驗光子測量，根據(jù)密鑰字串對剩余光子進行編碼，編碼后光子發(fā)給Alice；Alice判斷通信信道是否安全，讀取Bob和Charlie聯(lián)合所進行的編碼操作。

一方面，該秘密共享方法過程中進行的是環(huán)形量子秘密共享通信，Alice制備的光子序列依次經(jīng)過Bob和Charlie處理后再返回給Alice，在復(fù)雜的光子序列傳輸、處理過程存在光損耗、誤碼等問題，也會影響到該共享方法的可靠性。

另一方面，該秘密共享過程中僅僅涉及到密鑰共享分發(fā)問題，并沒有涉及到分發(fā)后的糾錯，也未給出相應(yīng)的糾錯方法，可靠性不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提出一種量子秘密共享系統(tǒng)及其共享方法、糾錯方法，其能夠改善在復(fù)雜的光子序列傳輸、處理過程存在光損耗的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種量子秘密共享系統(tǒng)的糾錯方法，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，包括以下步驟：

S1：計算系統(tǒng)誤碼率；

S2：根據(jù)系統(tǒng)誤碼率確定校驗矩陣；

S3：根據(jù)校驗矩陣得到初始密鑰的校驗碼；

S4：利用初始密鑰的校驗碼將初始密鑰向接收端共享密鑰的邏輯運算結(jié)果進行糾錯；

S5：判斷糾錯是否成功；

S6：若糾錯成功，則停止運算；若糾錯不成功，則進行碼率調(diào)整得到新的初始密鑰和共享密鑰，并以碼率調(diào)整后的初始密鑰和共享密鑰返回執(zhí)行步驟S3～S6，直至糾錯成功或達到預(yù)設(shè)的最大的糾錯次數(shù)；

首次進行碼率調(diào)整時需要設(shè)定可變碼率以及糾錯目標(biāo)，并根據(jù)可變碼率、糾錯目標(biāo)、原始密鑰的長度以及校驗矩陣計算puncturing的位數(shù)p、shortening的位數(shù)s以及相應(yīng)的位置信息；

且相鄰兩次碼率調(diào)整過程中puncturing和shortening操作的位置進行如下調(diào)整：將上一次puncturing的位置信息中選取部分作為shortening的位置信息作為新的puncturing和shortening的位置信息以用于進行下一次碼率調(diào)整。

本發(fā)明的糾錯方法針對多方秘密共享后發(fā)送端的原始密鑰和接收端的共享密鑰進行，以使糾錯后發(fā)送端的原始密鑰等于各個接收端的共享密鑰的邏輯運算結(jié)果。

本發(fā)明中以碼率調(diào)整后的初始密鑰和共享密鑰返回執(zhí)行步驟S3～S6，具體是指以碼率調(diào)整后的初始密鑰和共享密鑰作為步驟S3～S6的處理對象。

進一步的，步驟S1中計算系統(tǒng)誤碼率時，首先分別計算各個接收端相對于發(fā)送端的誤碼率，然后選擇其中最大的誤碼率得到系統(tǒng)誤碼率。

進一步的，各個接收端將預(yù)定好的部分共享密鑰分別發(fā)送給發(fā)送端，發(fā)送端將各個部分共享密鑰與各個原始密鑰中相應(yīng)位置上的值分別進行比對，以結(jié)果不同的位置總數(shù)和占參與對比的總位置數(shù)的比值作為誤碼率。

進一步的，所述步驟S4中的糾錯方法采用LLR-BP糾錯方法。

進一步的，所述步驟S5中判斷糾錯是否成功的方法為：通過判斷糾錯后的初始密鑰的校驗碼，與共享密鑰的校驗碼進行異或運算后的結(jié)果是否相同，若相同，則糾錯成功，若不相同，則糾錯不成功。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種量子秘密共享系統(tǒng)的共享方法，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，所述共享方法包括如下步驟：

觸發(fā)發(fā)送端使其分別生成各個接收端的原始密鑰，并根據(jù)發(fā)送端生成的各個原始密鑰進行邏輯運算以得到接收端的初始密鑰；

將發(fā)送端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相應(yīng)的接收端；

在接收端接收來自發(fā)送端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；

對發(fā)送端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰進行糾錯使發(fā)送端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系。

進一步的，所述的邏輯運算為異或運算。

進一步的，所述共享方法還包括對所述共享密鑰和初始密鑰進行糾錯使發(fā)送端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系。

另一方面,本發(fā)明還提供了一種量子秘密共享系統(tǒng)，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，包括觸發(fā)單元，用于觸發(fā)發(fā)送端使其分別生成各個接收端的原始密鑰；發(fā)送單元，用于將發(fā)送端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相對應(yīng)的接收端；接收單元，用于在接收端收來自發(fā)送端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；邏輯運算單元，用于根據(jù)發(fā)送端生成的各個原始密鑰進行邏輯運算得到接收端的初始密鑰，并計算各個共享密鑰的校驗碼，對各個校驗碼進行邏輯運算得到初始密鑰的校驗碼。

進一步的，該系統(tǒng)還包括糾錯單元，用于對發(fā)送端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰進行糾錯使發(fā)送端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于量子秘密共享系統(tǒng)的糾錯方法，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，其特征在于，包括以下步驟：

S1：分別計算發(fā)送端和接收端之間的誤碼率；

S2：根據(jù)誤碼率分別確定校驗矩陣；

S3：根據(jù)校驗矩陣分別得到共享密鑰的校驗碼；

S4：分別利用共享密鑰的校驗碼將各個共享密鑰向發(fā)送端相對應(yīng)的原始密鑰進行糾錯；

S5：判斷糾錯是否全部成功；

S6：若糾錯成功，則停止運算；若最少一個糾錯不成功，則進行碼率調(diào)整得到新的原始密鑰和共享密鑰，并以碼率調(diào)整后的原始密鑰和共享密鑰返回執(zhí)行步驟S3～S6，直至糾錯成功或達到預(yù)設(shè)的最大的糾錯次數(shù)；

首次進行碼率調(diào)整時需要設(shè)定可變碼率以及糾錯目標(biāo)，并根據(jù)可變碼率、糾錯目標(biāo)、原始密鑰的長度以及校驗矩陣計算puncturing的位數(shù)p、shortening的位數(shù)s以及相應(yīng)的位置信息；

且相鄰兩次碼率調(diào)整過程中puncturing和shortening操作的位置進行如下調(diào)整：將上一次puncturing的位置信息中選取部分作為shortening的位置信息作為新的puncturing和shortening的位置信息以用于進行下一次碼率調(diào)整。

進一步的，所述步驟S5中判斷糾錯是否成功的方法為：通過分別判斷糾錯后的共享密鑰的校驗碼與相應(yīng)的原始密鑰的校驗碼是否相同，若均相同，則糾錯成功，若其中至少有一個不相同，則糾錯不成功。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于量子秘密共享系統(tǒng)的共享方法，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，其特征在于，所述共享方法包括如下步驟：觸發(fā)發(fā)送端使其分別生成各個接收端的原始密鑰；將發(fā)送端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相應(yīng)的接收端；在接收端接收來自發(fā)送端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；對發(fā)送端的各個原始密鑰和各個接收端的共享密鑰進行糾錯使發(fā)送端的原始密鑰和各個接收端的共享密鑰分別相等。

進一步的，所述共享方法還包括對所述共享密鑰和原始密鑰進行糾錯使發(fā)送端的原始密鑰和各個接收端的共享密鑰分別相等，糾錯方法如權(quán)利要求11～12中任意一項所述。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于量子秘密共享的系統(tǒng)，應(yīng)用于包括發(fā)送端和至少兩個接收端的多方量子秘密共享平臺，其特征在于：包括觸發(fā)單元，用于觸發(fā)發(fā)送端使其分別生成各個接收端的原始密鑰；發(fā)送單元，用于將發(fā)送端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相對應(yīng)的接收端；接收單元，用于在接收端收來自發(fā)送端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；邏輯運算單元，用于計算各個共享密鑰以及各個原始密鑰的校驗碼。

進一步的，還包括糾錯單元，用于對發(fā)送端的各個原始密鑰和各個接收端的共享密鑰進行糾錯使發(fā)送端的原始密鑰和各個接收端的共享密鑰分別相等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下優(yōu)點：

本申請?zhí)峁┑牧孔用孛芄蚕硐到y(tǒng)及其共享方法、糾錯方法，采用多方信息交互，利用發(fā)送端給至少兩個接收端分別發(fā)送原始密鑰，減小了秘密共享過程中的損耗、誤碼等問題，提高了共享的可靠性；另外，采用發(fā)送端向至少兩個接收端進行糾錯的方法，運算量小，糾錯效率高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明實施例1中一種量子秘密共享系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明實施例1中一種量子秘密共享系統(tǒng)的共享方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例1中一種量子秘密共享系統(tǒng)的糾錯方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例3中一種基于量子秘密共享系統(tǒng)的共享方法的的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例3中一種基于量子秘密共享系統(tǒng)的糾錯方法的流程示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

在本申請中，提供了一種量子秘密糾錯方法、一種量子秘密共享方法、以及一種量子秘密共享系統(tǒng)，在下面的實施例中逐一進行詳細(xì)說明。

實施例1

本實施例提供的一種量子秘密糾錯方法以及秘密共享方法均應(yīng)用于包括發(fā)送端和兩個接收端的三方量子秘密共享平臺，其中，發(fā)送端為Alice端，兩個接收端分別為Bob端和Charlie端。作為發(fā)送端的Alice端中設(shè)有量子密鑰發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生原始密鑰，該量子密鑰發(fā)生裝置基于量子隨機數(shù)發(fā)生器實現(xiàn)，根據(jù)量子隨機數(shù)發(fā)生器生成的量子隨機數(shù)生成Bob端和Charlie端的原始密鑰。

本實施例的量子秘密共享系統(tǒng)，安設(shè)于上述三方量子秘密共享平臺，如圖1所示，包括：

觸發(fā)單元，用于觸發(fā)Alice端使其分別生成Bob端和Charlie端的原始密鑰；發(fā)送單元，用于將Alice端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相對應(yīng)的接收端Bob端和Charlie端；接收單元，用于在Bob端和Charlie端接收來自Alice端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；邏輯運算單元，用于根據(jù)Alice端生成的各個原始密鑰進行邏輯運算得到Bob端和Charlie端的初始密鑰，并計算各個共享密鑰的校驗碼，對各個校驗碼進行邏輯運算得到初始密鑰的校驗碼。

該三方量子秘密共享平臺進行量子秘密共享時首先向該量子密鑰分發(fā)裝置發(fā)送觸發(fā)信號，使該密鑰分發(fā)裝置針對各個接收端分別生成相應(yīng)的原始密鑰，具體過程如圖2所示，具體如下：

觸發(fā)單元向Alice端發(fā)送觸發(fā)信號，觸發(fā)Alice端使其形成原始密鑰KAB和KAC并通過發(fā)送單元分別發(fā)送給Bob端和Charlie端，并利用邏輯運算單元，對形成的原始密鑰KAB和KAC進行異或運算得到作為發(fā)送方(發(fā)送端)的初始密鑰KA(即KA＝KAB⊕KAC)。Bob端和Charlie端通過接收單元分別接收來自發(fā)送端的原始密鑰KAB和KAC，由于在原始密鑰的傳輸過程中的損耗、誤碼等原因，二者實際接收到的密鑰分別為KB和KC，以KB和KC分別作為Bob端和Charlie端的共享密鑰KB和KC，進而完成秘密共享。

首先，在發(fā)送端，觸發(fā)單元向Alice端發(fā)送觸發(fā)信號，Alice端接收到該送觸信號后，觸發(fā)Alice端使其分別生成Bob端和Charlie端的原始密鑰KAB和KAC，并根據(jù)原始密鑰KAB和KAC進行異或運算以得到Alice端的初始密鑰KA，即KA＝KAB⊕KAC。

然后，在發(fā)送端，通過發(fā)送單元將Alice端生成的原始密鑰KAB和KAC分別發(fā)送給相應(yīng)的Bob端和Charlie端。在接收端，Bob端和Charlie端利用接收端接收到來自Alice端的原始密鑰KAB和KAC，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰KB和KC。

在實際應(yīng)用時，由于在復(fù)雜的光子序列傳輸、處理過程中存在光損耗、誤碼等問題，由于接收端接收到的結(jié)果和發(fā)送端發(fā)送的結(jié)果不一致，所以需要對Bob端和Charlie端接收到的共享密鑰進行糾錯。通過對Alice端的初始密鑰KA和Bob端、Charlie端的共享密鑰KB和KC進行糾錯，使Alice端的初始密鑰KA和Bob端、Charlie端的共享密鑰KB和KC符合邏輯運算關(guān)系(即異或邏輯運算關(guān)系，糾錯成功后：KA＝KB⊕KC)。

與傳統(tǒng)的環(huán)形量子秘密共享系統(tǒng)不同，本實施例采用的是“發(fā)散”的共享形式，以發(fā)送端為中心，分別向各個接收端進行秘密共享，這樣就很大程度上解決運算量大、運行時間長的問題。相應(yīng)的，如圖1所示本實施例的量子秘密共享系統(tǒng)還包括糾錯單元，糾錯單元，用于對Alice端的初始密鑰和各個接收端的共享密鑰進行糾錯使Alice端的初始密鑰和Bob端和Charlie端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系(本實施例中為異或關(guān)系)。

進一步，由于糾錯過程中會導(dǎo)致部分信息泄露，因此，糾錯完成之后需要對糾錯結(jié)果進行隱私放大，因此，還設(shè)有隱私方法單元。

如圖3所示，本實施例的糾錯單元進行糾錯時：首先，Alice端通過量子信道發(fā)送給Bob端獲得共享密鑰KB，Bob端將預(yù)先約定好的部分密鑰KB'通過經(jīng)典信道發(fā)送給Alice端，Alice端將部分密鑰KB’與原始密鑰KAB相應(yīng)部分KAB'進行比較，以比對結(jié)果不同的位置的總數(shù)占參與比對的總位置數(shù)的比值作為Alice端和Bob端之間的誤碼率PeB。同理，根據(jù)原始密鑰KAC、共享密鑰KC進行上述操作即可得到Alice端和Charlie端之間的誤碼率PeC。并以誤碼率PeB、PeC中的最大值作為該秘密共享系統(tǒng)的誤碼率Pe(即系統(tǒng)誤碼率)。

對于密鑰分發(fā)系統(tǒng)，具有確定的可候選的校驗矩陣集合，集合中的各個校驗矩陣對應(yīng)與不同范圍的誤碼率，且各個矩陣具有唯一的索引信息(通常為矩陣ID)。由于校驗矩陣的所占內(nèi)存大于索引信息，在計算校驗碼的過程中，并不需要將校驗矩陣傳輸后進行計算，而是通過傳輸與該校驗矩陣相對應(yīng)的索引信息，通過索引信息可以直接調(diào)取該校驗矩陣的信息。分別使用校驗矩陣與相應(yīng)的共享密鑰進行矩陣乘法分別得到相應(yīng)的校驗碼SB、SC，并計算SA’＝SB⊕SC。

然后，采用LLR-BP糾錯方法利用SA’將原始密鑰KA向共享密鑰KB⊕KC的結(jié)果進行糾錯得到糾錯后的KA1。

計算糾錯后得到的KA1校驗碼SA1，判斷SA1＝SB⊕SC是否成立，如果成立，則認(rèn)為糾錯成功；否則，認(rèn)為糾錯失敗。

若糾錯成功，則停止運算；

若糾錯不成功，則進行碼率調(diào)整，具體如下：

設(shè)定可變碼率δ以及糾錯目標(biāo)(密鑰共享系統(tǒng)的f因子f(∈)，∈＝Pe)，并根據(jù)可變碼率δ、糾錯目標(biāo)、原始密鑰的長度、校驗矩陣計算puncturing的位數(shù)p和shortening的位數(shù)s以及puncturing和shortening的位置信息。

具體計算過程如下：

設(shè)定可變碼率δ(一般取δ＝10％)，密鑰長度為n(即原始密鑰的長度)，初始碼率為R0(根據(jù)原始密鑰的長度和校驗矩陣確定)，誤碼率Pe，預(yù)設(shè)的密鑰共享系統(tǒng)的f因子為f(∈)(一般選取f(∈)＝1.2，該值為糾錯的目標(biāo))，那么可以得出可調(diào)位數(shù)d以及熵H₂(∈)：

估算需要的碼率：

R＝1-f(∈)H₂(∈) (2)

根據(jù)(1)、(2)的結(jié)果可以算出puncturing和shortening的位數(shù)：

Alice端隨機生如下成d個不重復(fù)的隨機排列的隨機數(shù)表示位置信息，每個隨機數(shù)的取值范圍均為1～n，n是密鑰的長度。隨機數(shù)前p位表示puncturing位置信息，后s位表示shortening位置信息。通過經(jīng)典信道Alice端發(fā)送位置信息給Bob端和Charlie端。

根據(jù)puncturing和shortening的位置信息按照任意順序依次進行puncturing和shortening得到新的密鑰KA1’、KB1’和KC1’。

將新的密鑰KA1’、KB1’和KC1’替換之前的KA1、KB1和KC1進行循環(huán)糾錯。

其中，puncturing和shortening具體過程如下：

puncturing:Alice端、Bob端和Charlie端各自獨立生成p位二進制隨機數(shù)RAp、RBp、RCp，分別按照puncturing位置信息將原始數(shù)據(jù)替換成RAp、RBp、RCp。

shortening:Alice端依次生成兩串s位二進制隨機數(shù)RBs、RCs，分別通過經(jīng)典信道發(fā)送給Bob端和Charlie端，令RAs＝RBs⊕RCs，Alice端、Bob端和Charlie端三方分別按照shortening位置信息將原始密鑰替換成RAs、RBs、RCs。

值得一提的是，首次進行碼率調(diào)整時需要設(shè)定可變碼率以及糾錯目標(biāo)，并根據(jù)可變碼率、糾錯目標(biāo)、原始密鑰的長度以及校驗矩陣計算puncturing的位數(shù)p、shortening的位數(shù)s以及相應(yīng)的位置信息；且在第一次碼率調(diào)整之后的碼率調(diào)整過程中puncturing和shortening操作的位置進行如下調(diào)整：將上一次puncturing的位置信息中選取部分作為shortening的位置信息作為新的puncturing和shortening的位置信息以用于進行下一次碼率調(diào)整。

在糾錯過程中，設(shè)定采用LLR-BP糾錯方法進行糾錯的最大次數(shù)設(shè)定為5次。在實際糾錯過程中，一般情況下，通過3次糾錯即可糾錯完成。若在特殊情況下，通過5次糾錯還不能糾錯成功，則系統(tǒng)停止運算。

實施例2

本實施例提供的一種量子秘密糾錯方法、一種量子秘密共享方法以及一種量子秘密共享系統(tǒng)。

在量子秘密糾錯算法上，對發(fā)送端的初始密鑰和多個接收端的共享密鑰進行糾錯，使發(fā)送端的初始密鑰和多個接收端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系。與實施例1相比，該算法應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其糾錯算法可由實施例1同理可得，這里不再重復(fù)說明。

在量子秘密共享方法上，同樣，本實施例采用的是“發(fā)散”的共享形式，以發(fā)送端為中心，分別向多個接收端進行秘密共享，這樣就很大程度上解決運算量大、運行時間長的問題。與實施例1相比，其應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其共享算法可由實施例1中同理可得，這里不再重復(fù)說明。

與實施例1相比，該量子秘密共享系統(tǒng)應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其工作原理與實施例1相同，這里不再重復(fù)說明。

實施例3

結(jié)合附圖4，本實施例提供的一種基于量子秘密糾錯方法以及秘密共享方法均應(yīng)用于包括發(fā)送端和兩個接收端的三方量子秘密共享平臺。其中，發(fā)送端為Alice端，兩個接收端分別為Bob端和Charlie端。

本實施例的量子秘密共享系統(tǒng)，安設(shè)于上述三方量子秘密共享平臺，包括：觸發(fā)單元，用于觸發(fā)Alice端使其分別生成Bob端和Charlie端的原始密鑰；發(fā)送單元，用于將Alice端生成的原始密鑰分別發(fā)送給相對應(yīng)的Bob端和Charlie端；接收單元，用于在接收端收來自Alice端的原始密鑰，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰；邏輯運算單元，用于計算各個共享密鑰以及各個原始密鑰的校驗碼；糾錯單元，用于對Alice端的各個原始密鑰和Bob端和Charlie端的共享密鑰進行糾錯使Alice端的原始密鑰和Bob端和Charlie端的共享密鑰分別相等。

結(jié)合附圖4，首先，在發(fā)送端，觸發(fā)單元向Alice端發(fā)送觸發(fā)信號，Alice端接收到該送觸信號后，觸發(fā)Alice端使其分別生成Bob端和Charlie端的原始密鑰KAB和KAC。

然后，在發(fā)送端，通過發(fā)送單元將Alice端生成的原始密鑰KAB和KAC分別發(fā)送給相應(yīng)的Bob端和Charlie端。在接收端，Bob端和Charlie端利用接收端接收到來自Alice端的原始密鑰KAB和KAC，并以接收結(jié)果作為相應(yīng)的共享密鑰KB和KC。

通過實施例一中計算誤碼率的方法得到發(fā)送端和接收端之間的誤碼率PeB和PeC。根據(jù)誤碼率分別確定校驗矩陣，分別通過校驗矩陣與相應(yīng)的密鑰進行矩陣乘法分別得到相應(yīng)的校驗碼SAB、SAC、SB、SC。

結(jié)合附圖5，與實施例一不同的是，本實施例采用LLR-BP糾錯方法分別利用SAB、SAC將共享密鑰KB、KC分別向原始密鑰KAB、KAC進行糾錯得到糾錯后的KB1和KC1。

如果SAB＝SB且SAC＝SC，則糾錯成功；如果其中有一個不相等，則糾錯失敗。

若糾錯失敗，則進行碼率調(diào)整，該碼率調(diào)整的方法與實施例一相同，碼率調(diào)整后得到新的KAB’、KAC’、KB1’和KC1’，將新的密鑰KAB’、KAC’、KB1’和KC1’替換之前的KAB、KAC、KB1和KC1進行循環(huán)糾錯。循環(huán)糾錯的方法與實施例一相同，這里不再重復(fù)說明。

實施例4

本實施例提供的另一種基于量子秘密糾錯方法、一種量子秘密共享方法以及一種量子秘密共享系統(tǒng)。

在量子秘密糾錯算法上，對發(fā)送端的初始密鑰和多個接收端的共享密鑰進行糾錯，使發(fā)送端的初始密鑰和多個接收端的共享密鑰符合所述邏輯運算關(guān)系。與實施例3相比，該算法應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其糾錯算法可由實施例3同理可得，這里不再重復(fù)說明。

在量子秘密共享方法上，同樣，本實施例采用的是“發(fā)散”的共享形式，以發(fā)送端為中心，分別向多個接收端進行秘密共享，這樣就很大程度上解決運算量大、運行時間長的問題。與實施例3相比，其應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其共享算法可由實施例3中同理可得，這里不再重復(fù)說明。

與實施例3相比，該量子秘密共享系統(tǒng)應(yīng)用于包括發(fā)送端和多個接收端的多方量子秘密共享平臺，其工作原理與實施例3相同，這里不再重復(fù)說明。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。