量子信息隐藏协议的分类与应用
1. 引言
量子秘密通信通过量子通道传输经典或量子信息,能实现合法双方间的无条件安全通信,且不会被窃听。这是因为不确定性原理使得任何对量子系统的测量都会干扰它,从而提醒合法用户有窃听者存在。量子密钥分配(QKD)协议就是一个著名的例子。随着量子信息技术的快速发展,量子秘密通信理论和技术的卓越研究成果对当前信息科学研究产生了革命性影响,引发了广泛关注。
信息隐藏和密码学一样,是保护隐私和安全的重要手段。密码学保护秘密消息的内容,而信息隐藏则隐藏秘密消息的存在,可用于实现隐蔽通信、版权保护或防伪。量子信息隐藏利用量子信息和量子计算的效应,以量子态作为信息传输的载体,实现信息隐藏的目标,是信息安全研究中的热门话题。由于量子不可克隆定理和量子不确定性原理,量子信息隐藏协议也能实现无条件安全,比经典信息隐藏具有更内在的安全优势。
2. 量子信息隐藏的分类
量子信息隐藏协议根据应用目的可分为三个基本类别:量子隐写术、量子隐蔽通信和量子水印,如下所示:
graph LR
A[量子信息隐藏协议] --> B[量子隐写术]
A --> C[量子隐蔽通信]
A --> D[量子水印]
2.1 量子隐写术
量子隐写术是量子信息隐藏的重要子学科,它将秘密消息嵌入到另一个看似无害的量子载体中,以隐藏秘密消息的存在。根据载体介质的不同,量子隐写术协议可分为以下五类:
|类别|描述|示例|
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