随着量子计算的不断发展,依靠数学困难问题和计算复杂度来保证安全的经典密码系统不断受到威胁。因此,近年来由量子力学和密码技术相结合而形成的新兴学科,即量子密码学吸引着大批研究者的探索兴趣。当前,量子密码学已经发展出了多个研究领域,比如量子密钥分发、量子密钥协商。此外,量子秘密共享、量子安全直接通信、量子认证和量子秘密比较等领域也吸引着广大学者的研究兴趣。其中,量子密钥协商协议是量子密码学研究中的一个重要组成部分,具有重要的应用价值。在现实生活中,量子密钥协商被广泛的应用到端对端通信和物联网等场景。虽然目前的量子密钥协商协议已经能够使所有合法的参与者之间建立一个安全可靠的共享密钥,但是目前的协议对参与者能力和设备的要求较高。为克服这种困难,专家们提出了一种半量子密钥协商协议,它允许协议中的一个或多个参与者只具备单一的量子能力,因此该类协议降低了对参与者能力和设备的要求。目前已有的安全半量子密钥协商协议在协议性能方面存在着一些不足且存在着量子资源浪费的情况。此外,多方半量子密钥协商协议需要一个可信第三方的协助才可以实现。本文针对以上问题做出了改进。本文的目的是设计两个半量子密钥协商协议,它们分别基于G-like态和四粒子Cluster态,并对其进行了深入的分析,以证明其具备良好的性能。本文的主要研究内容如下:1通过利用G-like态的特殊纠缠性,设计了一个两方半量子密钥协商协议。该协议可以使两个半量子方在一个具备全量子能力的可信第三方的协助下公平地协商共享密钥。由于两个半量子方只需要执行简单的量子态制备和测量等操作,因此较大程度上降低了对参与者能力和设备的要求。最终,安全性分析证明了该协议可以很好地抵抗参与者攻击和外部攻击。并且,该协议在性能方面也有一定优势。2利用四粒子Cluster态的纠缠性,设计了一个四方半量子密钥协商协议。它可以确保三个半量子参与方在一个具备全量子能力的参与方的协助下公平地建立共享密钥。该协议不仅降低了对参与者能力和设备的要求,而且无需可信第三方的参与。最后,分析表明该协议在能够有效地抵御参与者攻击和所有外部攻击的同时具备良好的性能。