保证量子匿名网络通信

安全网络通信需求不断增加,因为在线欺诈和网上犯罪威胁用户安全和数据保密性Awais Khan、Junaidur Rehman博士和韩国Kyunghee大学Hyundong信教授开发了两个量子匿名通信关键协议:量子匿名检测协议和量子匿名通知协议研究为量子网络安全匿名通信铺路

网络持续扩散 产生对网络安全通信的巨大需求在线欺诈和网上犯罪令人不安的剧增威胁用户安全及数据保密性大量注意力都放在保护消息内容上,以确保加密信息只能由发件人和接收人访问另一方面,较少考虑用户匿名问题,尽管隐藏发件人和接收人的身份是通信网络寻回需求

使用古典计算机通信包含以比特发送数据键,但这些传输是易损性,黑客可以读复制而不留下迹迹量子力学为通信网络和计算网络信息处理任务分类提供新契机量子通信系统通过使用量子物理定律保护数据提供多项好处 — — 从中得益 — — 使量子通信科学大大改善通信安全成为可能。从网络安全视角看,关键优势是,如果黑客试图篡改量子比特,也称quits,它代表一和0的多重组合,则其脆弱量子状态跌至一或0,留下活动证据

量子共享和量子会议密钥协议等量子网络应用量子网络的一个挑战性需求是确定发送者与接收者通过网络通信时匿名性。经典通信协议匿名要么取决于机制计算复杂性,要么取决于对手计算功率与经典可实现性相比的极限量子计算机算法加速对计算复杂性匿名构成巨大威胁

研究者开发出第一个量匿名通知协议,为发件人和接收者提供匿名信息

Awais Khan、Junaidur Rehman博士和韩国Kyunghee大学电子信息聚合工程系Hyondong Shin教授通过对量子网络匿名的创新研究,力求构建量子匿名网络,不约束对手计算能力迄今,它们开发了两个关键协议量匿名通信:量匿名碰撞检测协议和量匿名通知协议

量子匿名碰撞检测协议
网络碰撞发生时,两个或两个以上设备同时试图通过网络传输没有合适的协议 数据会相碰撞 腐烂 传输失败近20年来,为数项网络任务提出了量子匿名概念,目的是为发送和接收通信者提供完全保密性量子网络匿名协议 开发前研究 所有协议都要求检测多发者研究者提醒注意事实 匿名执行这些匿名联网任务 需要匿名碰撞检测协议

研究人员开发了量子匿名碰撞检测协议,当多用户通过网络通信同时执行服务器交互时可检测碰撞QACD协议检测碰撞并保障使用服务器多发者匿名外加无迹属性确保即使敌方设法访问编码状态,寄件者身份仍隐蔽必须指出的是,网络通信正规化不可能实现无迹化

QACD协议可执行量子匿名网络并匿名检测服务器帮助发生的碰撞研究者解释QACD协议中的服务器 `允许通过主动和被动攻击行为失检,但无法与参与者串通'服务器无法匹配寄件者或接收者的身份和编码数据

QACD协议特征
Greenberger-Horneeringer状态(GHZ)由至少三个子系统组成并交织量子系统,这些子系统拥有极非经典特性研究团队确认,当GHZ状态正确分享时QACD协议有以下四种属性:正确性即当协议运行中多发件人时通知方匿名寄件者身份永远保密无迹可查,确保即使敌方能访问网络资源,包括编码通信的经典状态和量子状态,所有参与者的发件人/接收者身份仍然隐蔽安全,确保私有数据 所有有关方 保护不受攻击

研究团队展示新QACD协议比前几个协议在量子资源方面效率更高安全分析显示QACD协议的安全和正确性,加之对内外部对手的强健性

量子匿名通知协议
研究者开发出有史以来第一次量子匿名通知协议,使用实用量子网络向发件人和接收人提供匿名信息QAN协议允许匿名发送者通知另一匿名方即将执行通信任务而不透露身份通知编码后无法追踪通知者QACD协议一样,QAN内含无迹性,因此,即使网络资源全部可供敌手使用,编码操作无法回溯编码方

近20年来,数子匿名概念被提出用于数大联网任务

QAN协议实用演示
除证明QAN协议匿名和无迹属性外,研究队提供实用示范使用IBM量子计算机5Q噪声中间量子处理器测试协议性能使用四节网络第四节接收由其他三方中任何一个方发送的通知,执行QAN协议8192乘法并计算实验结果概率并比较结果理论计算和IBMQASM模拟器产生的结果,IBMQASM模拟器是量子电路高性能量子模拟器模拟证实了理论结果,两者均产生成功概率为1实战噪声实验 成功概率为0.862缺量归因于设备错误,因为量子处理器非常敏感环境并可能在噪声状态下丢失量子状态

安全量子匿名通信
这是首个量子匿名通知协议 引入匿名并打下基础 量子匿名通信跨量子网络 铺路通超安全量子互联网研究队显示QAN协议为发件人和接收者提供匿名性此外,很容易修改协议,只有发件人或接收者才能根据申请要求匿名。安全分析验证QAN协议对网络内外恶意攻击是强健的QAN协议实用应用IBMNISQ计算设备确认协议实战QAN协议将令其他研究者开发者感兴趣,它从多量计算到量子互联网等网络应用大全