随着量子信息技术的飞速发展,全球化量子网络的建立是未来的必然趋势,而量子网络的首要应用是以量子信息传输为目的的量子通信网络。由于保密性强、容量大、信息处理速度快等优点,近年来量子网络通信的研究受到了国际上的广泛关注。然而,在量子网络通信过程中,量子信息传输易受到信道消相干效应、网络传输拥塞、恶意攻击等因素影响,这严重阻碍着大规模量子通信网络走向实际应用。因此,为了推动量子网络通信逐步走向实用化及大规模应用,在理论上研究可靠、高效、安全的多用户量子网络通信具有重要意义,已经成为学者们关注的重点课题。量子隐形传态和量子网络编码是量子网络通信中的两个重要理论技术,本文由这两大量子网络技术出发,研究了多用户量子网络安全通信中的两个关键问题,即基于量子隐形传态的多用户量子无线网络通信问题和基于量子网络编码的量子多单播网络安全通信问题,设计了可靠、高效、安全的多用户量子网络通信方案,为量子网络通信真正走向实际应用起到推动作用。具体地,本文的主要研究成果及创新点如下:(1)分析了现有多用户量子无线网络通信方案存在的计算复杂度高、通信效率低等问题,提出了一个基于多粒子GHZ态及隐形传态的具有更低计算复杂度、更高通信效率且安全的量子无线网络通信协议。在理论方案上,通过在网络中参与通信的所有节点间共享一个多粒子的GHZ态,并设计相应的量子测量和操作,成功实现了量子态的无线网络通信。由于算法更简单且有效减少了需要计算的经典信息数据量,本文方案在计算复杂度上低于现有方案;由于量子资源消耗、经典通信消耗、经典通信延迟都有所减少,本文方案在网络通信效率上高于现有方案。在实际实现上,提出了一个双层的灵活量子网络架构和对应的安全量子无线网络通信协议,可以自由扩大网络覆盖范围、提升网络容量,最终保证了量子信息在实际量子无线网络中的可靠、高效、安全传输。(2)针对量子网络通信过程中不可避免的量子信息传输拥塞问题,提出了一种辅助预共享纠缠和经典通信的量子网络编码方案,成功实现了量子信息在多单播网络中的可靠、高效传输。在理论方案上,利用d维Hilbert空间上的相关量子操作和量子测量构造出所需的编码和解码操作,并辅助预共享纠缠和经典通信,在各个网络节点处设计了相应的编码和解码过程,提出了一个高效的量子网络编码方案。对比现有方案,由于减少了辅助资源的引入量,且能够获得值为k的1-最大流量子态传输,本文方案具有较高的网络通信效率和网络吞吐量。在实际实现上,分析了方案在辅助资源出现Pauli错误时的性能,展示出方案在噪声影响下具有较好的鲁棒性:能够始终抵抗Z错误,而当错误参数p足够小时,协议又可以抵抗X错误和一般Pauli错误。另外,本文方案中涉及到的经典通信不会造成额外的网络拥塞,进而降低了通信的复杂度,更适合大规模的量子网络通信。(3)为抵抗威胁量子网络编码实现的重要安全问题—污染攻击,提出了一种基于量子同态消息认证的安全量子网络编码方案,最终实现了可靠、高效、安全的量子多单播网络通信。首先,首次提出了量子同态消息认证的概念,设计了能够抵抗量子通信网络中污染攻击的基于量子线路的量子同态消息认证基本方案及增强型方案。其中,增强型的量子同态消息认证方案能够有效抵抗目前已知类型的污染攻击,包括外部攻击和内部不可信节点攻击。其次,将此增强型量子同态消息认证方案与量子网络编码方案相结合,提出了一种安全高效的量子网络编码方案。在安全性方面,本文方案能够有效抵抗量子多单播网络通信过程中目前已知类型的污染攻击。在通信效率方面,不但解决了量子网络信息传输拥塞问题,而且其可达速率域明显高于现有的安全量子网络编码方案。