一种基于量子计算的多方安全计算的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种基于量子计算进行多方安全计算的方法和装置，该方法在拥有第一隐私数据的n个参与方中的第一参与方的量子服务器上执行，该方法包括：制备第一工作系统为表征第一隐私数据的第一量子态；制备辅助系统为预设量子态;对第一工作系统和辅助系统施加使其纠缠的第一操作后，将辅助系统发送给下一位参与方；从最后一位参与方接收变换后的辅助系统，其中，变换后的辅助系统由最后一位参与方对第n隐私数据对应的第n量子态和接收的辅助系统，施加量子预言算子得到;对第一工作系统和变换后的辅助系统，施加第一操作对应的第二操作;测量并确定辅助系统是否处于预设量子态；若结果为是，根据第一工作系统，确定第一计算结果。计算结果。计算结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子计算的多方安全计算的方法和装置


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及数据安全、隐私保护和量子计算领域，尤其涉及一种基于量子计算的多方安全计算的方法和装置。

技术介绍

[0002]随着大数据时代的到来，用户和机构的隐私数据越来越引起人们的重视，这也促使相关的法律法规越来越完善，所以近些年来数据安全和隐私保护成为业界关注的重点问题。传统的依赖数学加密算法的方案虽然能在一定程度上保障安全和隐私，但随着量子计算技术的发展，很多传统的加密手段逐渐变得不那么“安全”。所以直接利用量子计算方法完成相关的安全和隐私计算必将随着量子时代的到来变得越来越必要。
[0003]因此,需要一种基于量子计算的多方安全计算的方法。

技术实现思路

[0004]本说明书实施例旨在提供一种可以解决上述技术问题的方法。
[0005]为实现上述目的，本说明书一方面提供一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括参与次序为首位的第一参与方，所述第一参与方拥有第一隐私数据，所述方法在第一参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第一工作系统，使其具有表征第一隐私数据的第一量子态；制备辅助系统，使其处于预设量子态;对第一工作系统和辅助系统施加用于将其进行纠缠的第一操作；将所述第一操作之后的所述辅助系统，发送给所述n个参与方中下一位的参与方；从所述n个参与方中最后一位参与方，接收变换后的辅助系统，其中，所述变换后的辅助系统由所述最后一位参与方对其拥有的第n隐私数据对应的第n量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第一工作系统和所述变换后的辅助系统，施加与所述第一操作对应的第二操作;测量所述第二操作后的辅助系统，确定其是否处于所述预设量子态；若确定结果为是，则根据第二操作后第一工作系统的当前量子态，确定第一计算结果。
[0006]在一个实施例中，制备第一工作系统，使其具有表征第一隐私数据的第一量子态，包括：确定所述第一隐私数据的二进制编码对应的编码量子态；对所述编码量子态施加量子傅立叶变换，将其变换为多个本征态的叠加态作为所述第一量子态。
[0007]在一个实施例中，确定第一计算结果，包括：
对第二操作后的第一工作系统施加逆量子傅立叶变换后，测量其当前量子态，得到所述第一计算结果。
[0008]在一个实施例中，所述第一工作系统和所述辅助系统均包含m量子比特，所述第一隐私数据小于2的m次方。
[0009]在一个实施例中，所述第一操作和第二操作均通过m个受控非门操作实现。
[0010]在一个实施例中，所述n个参与方拥有的参与计算的数据之和小于2的m次方。
[0011]在一个实施例中，所述第一计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据之和。
[0012]在一个实施例中，所述预设量子态为|0〉态。
[0013]第二方面提供一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括参与次序为首位的第一参与方、以及参与次序为最后一位的第n参与方，所述第n参与方拥有第n隐私数据，所述方法在第n参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第n工作系统，使其具有表征第n隐私数据的第n量子态；从所述n个参与方中上一位参与方，接收辅助系统，其中，当所述n个参与方中上一位参与方不为第一参与方时，所述辅助系统由所述上一位参与方对其拥有的第三隐私数据对应的第三量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第n工作系统和所述辅助系统，施加量子预言算子；将所述辅助系统发送到第一参与方。
[0014]在一个实施例中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据之和。
[0015]在一个实施例中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据的加权和。
[0016]在一个实施例中，所述第n隐私数据在多方安全计算中具有预设权重，所述方法还包括，根据所述预设权重确定施加的量子预言算子。
[0017]在一个实施例中，所述第n工作系统和所述辅助系统均包含m量子比特，所述第n隐私数据小于2的m次方。
[0018]在一个实施例中，所述n个参与方拥有的隐私数据之和小于2的m次方。
[0019]第三方面提供一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括第二参与方，所述第二参与方的参与次序非首位且非最后一位,所述第二参与方拥有第二隐私数据，所述方法在第二参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第二工作系统，使其具有表征第二隐私数据的第二量子态；从所述n个参与方中上一位参与方，接收辅助系统，其中，当所述n个参与方中上一位参与方不为第一参与方时，所述辅助系统由所述上一位参与方对其拥有的第四隐私数据对应的第四量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第二工作系统和所述辅助系统，施加量子预言算子；将所述辅助系统发送到所述n个参与方中下一位参与方。
[0020]在一个实施例中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据之和。
[0021]在一个实施例中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据的加权和。
[0022]在一个实施例中，所述第n隐私数据在多方安全计算中具有预设权重，所述方法还包括，根据所述预设权重确定施加的量子预言算子。
[0023]在一个实施例中，所述第二工作系统和所述辅助系统均包含m量子比特，所述第二隐私数据小于2的m次方。
[0024]在一个实施例中，所述n个参与方拥有的隐私数据之和小于2的m次方。
[0025]第四方面提供一种基于量子计算进行多方安全计算的装置，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括参与次序为首位的第一参与方，所述第一参与方拥有第一隐私数据，所述装置在第一参与方的量子服务器上实施，所述装置包括：第一工作系统制备单元，配置为，制备第一工作系统，使其具有表征第一隐私数据的第一量子态；辅助系统制备单元，配置为，制备辅助系统，使其处于预设量子态;第一操作单元，配置为，对第一工作系统和辅助系统施加用于将其进行纠缠的第一操作；辅助系统发送单元，配置为，将所述第一操作之后的所述辅助系统，发送给所述n个参与方中下一位的参与方；辅助系统接受单元，配置为，从所述n个参与方中最后一位参与方，接收变换后的辅助系统，其中，所述变换后的辅助系统由所述最后一位参与方对其拥有的第n隐私数据对应的第n量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;第二操作单元，配置为，对第一工作系统和所述变换后的辅助系统，施加与所述第一操作对应的第二操作;合规检测单元，配置为，测量所述第二操作后的辅助系统，确定其是否处于所述预设量子态；计算结果确定单元，配置为，若确定结果为是，则根据第二操作后第一工作系统的当前量子态，确定第一计算结果。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括参与次序为首位的第一参与方，所述第一参与方拥有第一隐私数据，所述方法在第一参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第一工作系统，使其具有表征第一隐私数据的第一量子态；制备辅助系统，使其处于预设量子态;对第一工作系统和辅助系统施加用于将其进行纠缠的第一操作；将所述第一操作之后的所述辅助系统，发送给所述n个参与方中下一位的参与方；从所述n个参与方中最后一位参与方，接收变换后的辅助系统，其中，所述变换后的辅助系统由所述最后一位参与方对其拥有的第n隐私数据对应的第n量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第一工作系统和所述变换后的辅助系统，施加与所述第一操作对应的第二操作;测量所述第二操作后的辅助系统，确定其是否处于所述预设量子态；若确定结果为是，则根据第二操作后第一工作系统的当前量子态，确定第一计算结果。2.根据权利要求1所述的方法，其中，制备第一工作系统，使其具有表征第一隐私数据的第一量子态，包括：确定所述第一隐私数据的二进制编码对应的编码量子态；对所述编码量子态施加量子傅立叶变换，将其变换为多个本征态的叠加态作为所述第一量子态。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定第一计算结果，包括：对第二操作后的第一工作系统施加逆量子傅立叶变换后，测量其当前量子态，得到所述第一计算结果。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一工作系统和所述辅助系统均包含m量子比特，所述第一隐私数据小于2的m次方。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一操作和第二操作均通过m个受控非门操作实现。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述n个参与方拥有的隐私数据之和小于2的m次方。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据之和。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设量子态为|0〉态。9.一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括参与次序为首位的第一参与方、以及参与次序为最后一位的第n参与方，所述第n参与方拥有第n隐私数据，所述方法在第n参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第n工作系统，使其具有表征第n隐私数据的第n量子态；从所述n个参与方中上一位参与方，接收辅助系统，其中，当所述上一位参与方不为第一参与方时，所述辅助系统由所述上一位参与方对其拥有的第三隐私数据对应的第三量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第n工作系统和所述辅助系统，施加量子预言算子；
将所述辅助系统发送到第一参与方。10.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述n个参与方中上一位参与方为第一参与方时，所述辅助系统由第一参与方对其拥有的隐私数据对应的量子态、以及制备的辅助系统，施加使其纠缠的第一操作而得到。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据之和。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多方安全计算的计算结果为所述n个参与方拥有的隐私数据的加权和。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第n隐私数据在多方安全计算中具有预设权重，所述方法还包括，根据所述预设权重确定施加的量子预言算子。14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第n工作系统和所述辅助系统均包含m量子比特，所述第n隐私数据小于2的m次方。15.一种基于量子计算进行多方安全计算的方法，所述多方安全计算的参与方包括依次参与的n个参与方，所述n个参与方中包括第二参与方，所述第二参与方的参与次序非首位且非最后一位,所述第二参与方拥有第二隐私数据，所述方法在第二参与方的量子服务器上执行，所述方法包括：制备第二工作系统，使其具有表征第二隐私数据的第二量子态；从所述n个参与方中上一位参与方，接收辅助系统，其中，当所述n个参与方中上一位参与方不为第一参与方时，所述辅助系统由所述上一位参与方对其拥有的第四隐私数据对应的第四量子态、以及其接收的辅助系统，施加量子预言算子而得到;对第二工作系统和所述辅助系统，施加量子预言算子；将所述辅助系统发送到所述n个参与方中...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏杰，陈帅，沈芝宸，
申请(专利权)人：支付宝杭州信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：