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随着社会的信息化和数字化,信息网络逐渐渗透到人们生活的方方面面,在社会各个领域发挥着至关重要的作用。信息化与数字化虽然为促进人类社会的发展提供了革命性的动力,但同时也因其背后的数据井喷带来了严重的隐私泄露问题,甚至关系到国计民生。近年来人工智能、云计算、物联网等技术的兴起,对社会各行各业间私有数据进行交叉合作使用提出了更多的需求,为了解决这一过程中保护数据隐私的问题,安全多方计算技术得到了广泛的研究。这些传统的安全多方计算方案多基于诸如大整数分解、离散对数等数学困难问题构建,然而Shor算法的出现,使得利用量子计算机有效求解这些数学困难问题成为可能,再考虑到近年来量子计算机技术突飞猛进的发展势头,传统的安全多方计算方案面临严重的安全威胁。为避免量子技术的发展对传统安全多方计算技术的威胁,现在有两条路径,其一是寻找抗量子攻击的数学难题,将安全多方计算建立在这些数学问题上,其二是利用量子计算技术设计安全多方计算协议。量子密钥分发协议BB84提出以后,使用量子技术构建密码学协议的研究正式拉开帷幕,由于量子密码学能达到无条件安全性的高度,其一问世就具有了得天独厚的优势。量子技术不仅在构建密钥分发等底层密码学原语方面取得成功,在设计安全多方计算协议方面也展示了强大的实力,有效克服了传统密码学在后量子时代面临的威胁。近年来,量子密码学逐渐受到人们的关注,量子安全多方计算领域在诸如量子隐私比对,量子匿名投票,量子保密查询,量子拍卖,量子安全多方求和等方面取得了较多的研究成果。本文基于量子密码学理论,对量子安全多方计算方案的设计与分析进行了研究,构造了量子安全多方求和协议,量子安全多方求集合交集势和并集势协议,以及量子安全两方欧氏距离计算协议。(1)量子安全多方求和基于d级量子系统中Bell态和Cat态之间的纠缠交换,构造了量子安全多方求和协议。根据no-go理论,完美的量子安全多方计算协议无法实现,因此引入了半诚实第三方。在半诚实第三方的协助下,n(n>2)个参与者可以在不泄露秘密数据的前提下完成求和计算。通过对协议的安全性分析可知,协议不仅可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击,即使n-2个参与者联合起来,也无法得到其他参与者的秘密数据。此外,在不与参与者合谋的情况下,半诚实第三方也无法获取参与者的秘密。与已有方案相比,本文方案可以完成非模求和运算,并且在对大整数求和时消耗更少的量子资源。(2)量子安全多方求集合交集势和并集势基于d级量子系统中Bell态和Cat态之间的纠缠交换,构造了量子安全多方求集合交集势和并集势协议。在半诚实第三方的协助下,n(n≥2)个参与者可以在不泄露秘密集合数据以及交集和并集数据的前提下,完成求集合交集势和并集势的计算。通过对协议的安全性分析可知,在半诚实第三方不与任何参与者合谋的情况下,可以抵抗半诚实第三方的攻击,协议也可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击,即使n-1个参与者联合起来,也无法得到其他参与者的秘密集合数据,以及集合的交和并。(3)量子安全两方欧氏距离计算基于d级量子系统中的相互无偏基,构造了量子安全两方欧氏距离计算协议,协议在半诚实第三方的协助下执行。在协议中,两个参与者可以在不泄露各自隐私坐标的情况下,完成其间欧氏距离的计算。通过分析,该协议不仅可以抵抗来自系统外部的攻击,还可以抵抗系统内部参与者的攻击。此外,在不与参与者合谋的情况下,半诚实第三方也无法获取参与者的秘密坐标数据。