一种基于量子公钥密码的量子密封拍卖方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113628017A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110931092.5(22)申请日2021.08.13(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区回龙观镇北农路2号(72)发明人石润华吴明霞高伟李恩(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人陆丽莉何梅生(51)Int.Cl.G06Q30/08(2012.01)H04L9/08(2006.01)H04L29/06(2006.01)H04B10/70(2013.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种基于量子公钥密码的量子密封拍卖方法(57)摘要本发明公开一种基于量子公钥密码的量子密封拍卖方法，包括：1、可信第三方中心生成会话密钥和量子公私钥，公布盲化规则和一个安全哈希函数；2、可信第三方中心为每位投标者分发假名，并与其共享若干等量EPR对；3、投标者对所持粒子进行测量操作；4、投标者使用量子公钥加密盲化信息并发送给拍卖商；5、拍卖商用私钥解密信息；6、拍卖商公布最高价格和对应假名；7、可信第三方中心对公布的假名和投标价进行认证；8、若其他投标者提出抱怨，可信第三方中心根据抱怨者身份验证其投标价信息。本发明能有效实现密封拍卖过程中用户身份匿名性和数据隐私化，增强信息传输过程中的安全性，同时降低投标过程中粒子制备难度和传输代价。CN113628017ACN113628017A权利要求书1/2页1.一种基于量子公钥密码的量子密封拍卖方法，其特点是应用于由一个可信第三方中心TTPC、n个投标者和一个拍卖商所构成的量子通信网络中，记任意第i个投标者为Bobi，拍卖商为Alice，并按如下步骤进行量子密封拍卖：步骤1、所述可信第三方中心TTPC与所述拍卖商Alice通过量子密钥分配协议生成会话密钥Kac，并与所述第i个投标者Bobi通过量子密钥分配协议生成会话密钥Ki_bc，同时，所述可信第三方中心TTPC公开盲化规则和一个安全的哈希函数步骤2、所述可信第三方中心TTPC为所述拍卖商Alice制备私钥qsk及所对应的多个量子k公钥{qi_pk|i＝1,2,...,n}，其中第i个量子公钥qi_pk对应一个数字标签li∈{0,1}，k表示数字标签的长度；并通过经典信道将所述私钥qsk分发给所述拍卖商Alice；同时，通过量子信道和经典信道将所述量子公钥qi_pk分发给所述第i个投标者Bobi；步骤3、所述可信第三方中心TTPC为所述第i个投标者Bobi分发假名FIDi，并与所述第i个投标者Bobi共享m对相同状态的Bell态粒子；且Bell态粒子分为Bell态A组粒子Ai＝{ai1,ai2,...,aim}和Bell态B组粒子Bi＝{bi1,bi2,...,bim}，aim表示所述第i个投标者Bobi共享的第m对Bell态粒子的第一个粒子，bim表示所述第i个投标者Bobi共享的第m对Bell态粒子中的第二个粒子；步骤4、所述第i个投标者Bobi根据自己持有的二进制投标价格Mi对所持有的Bell态B组粒子Bi＝{bi1,bi2,...,bim}进行相应的测量操作，得到测量结果；步骤5、所述第i个投标者Bobi根据测量结果盲化所述二进制投标价格Mi，得到投标盲化价格M′i，并计算所述投标盲化价格M′i的哈希值再使用所述量子公钥qi_pk加密所述投标盲化价格M′i以及所述投标盲化价格M′i的哈希值，得到加密信息之后将所述加密信息所持公钥qi_pk对应的数字标签li以及假名FIDi一起通过对应的经典信道或量子信道发送给所述拍卖商Alice；步骤6、所述拍卖商Alice从经典信道和量子信道获取所述加密信息所述第i个投标者Bobi所持公钥qi_pk对应的数字标签li以及所述假名FIDi，并使用所述量子私钥qsk解密所述加密信息得到解密消息步骤7、所述拍卖商Alice根据所述盲化规则，解盲所有投标盲化价格{M′i|i＝1,2,...,n}，得到所有真实报价{Mi|i＝1,2,...,n}，并选出最高价格Mmax后公布；步骤7.1、所述拍卖商Alice将所述第i个投标者Bobi的解密消息进行分片处理，获得投标盲化价格M′i和投标盲化价格M′i的哈希值步骤7.2、所述拍卖商Alice根据所述公开的哈希函数计算投标盲化价格Mi′的哈希值如果则证明所述解密消息内容完整且量子信道没有被外界窃听；否则，表示所述解密消息被外界窃听，并返回步骤2重新制备公钥后顺序执行；步骤7.3、所述拍卖商Alice获得所述第i个投标者Bobi的假名FIDi和对应的投标盲化价2CN113628017A权利要求书2/2页格M′i，并截取所述投标盲化价格M′i的所有奇数位作为所