量子通信网络环境下信任管理模型研究

With the development of quantum communication gradually entered the practical, in order to expand the application of quantum communication, establishing a secure and trusted quantum communication network is the more urgent need. How to ensure the security and credibility of quantum communication network, the key is to ensure the quantum communication to be applied and be networked, so the research of trust management model in quantum communication network has important significance. In this project, the intuitionistic fuzzy set theory is introduced, the mathematical model of quantum trust management based on the intuitionistic fuzzy set theory is constructed by using quantum state as the carrier, and the modeling problem of the fuzziness of trust is solved. In order to ensure the secure evaluation of trust, the project prepares to use quantum teleportation to safely transfer the trust information of nodes, the quantum trust evaluation model with the entangled state as quantum carrier and the trusted third party based on nodes' trust is established. This project prepares to use the quantum group signature technology based on entangled states to realize the management and control of the node behaviors, and the node behavior trust management model based on entangled state as quantum carrier is established. Aiming at how to securely control nodes access quantum communication network, this project prepares to use quantum identity authentication technology, quantum authorization management protocol and quantum trust evaluation method (which is studied in this project), the node trusted access model based on the entangled state as quantum carrier is constructed. In establishing a credible and secure quantum communication network, the research results of this project has prominent advantage, and also has the important academic and broad application value.

随着量子通信逐步进入实用化，为拓展应用，迫切需要建立安全可信的量子通信网络。如何保证量子通信的安全可信，是确保量子通信走向实用化的关键，因此研究量子通信网络下的信任管理模型具有重要意义。本项目研究内容包括：引入直觉模糊集理论，以量子态为载体，构建基于直觉模糊集理论的量子信任管理数学模型，解决具有模糊性的节点信任建模问题；利用量子隐形传态实现节点信任信息的安全传递，建立以纠缠态为量子载体、具有可信第三方、基于节点信任的量子信任评估模型，确保信任安全评估；针对如何控制和管理节点行为问题，利用基于纠缠态的群签名技术，建立以纠缠态为载体的节点行为可信管理模型；针对如何安全控制节点接入问题，利用量子身份认证技术、量子授权管理协议、本项目研究的量子信任评估模型，构建以纠缠态为量子载体的节点可信接入模型。本项目研究成果在建立安全可信的量子通信网络方面具有突出优势，也具有较重要的学术价值和广泛的应用价值。

与经典网络一样，信任也是未来量子安全通信的前提和基础。如何保证量子通信网络的可信性，杜绝假冒、抵赖、篡改、窃听等行为，是确保量子通信真正走向实用和网络化的关键，因此研究量子通信网络中的信任模型具有重要理论和现实意义。本项目以量子通信网络为研究背景，研究量子通信网络环境下的信任管理模型，为构建安全可信的量子通信网络奠定理论基础，加快推动量子通信的网络化和实用化进程。主要研究内容包括：针对如何对量子通信网络中节点信任因素所具有的模糊性进行定量、准确描述的问题，本项目引入模糊集合理论来描述信任的模糊性，并以量子态为载体，建立基于模糊集合理论的量子信任管理数学模型；针对如何对节点信任进行安全评估的问题，利用量子隐形传态实现节点信任信息的安全传递，建立以纠缠态为量子载体的、具有可信第三方的、基于节点信任的量子信任评估模型；针对如何安全控制节点安全接入量子通信网络的问题，利用量子身份认证技术、量子授权管理协议、以及本项目研究的量子信任评估模型，建立安全可信的、以纠缠态为量子载体的节点可信接入模型；研究本课题提出的相关理论的实现过程及方法，并模拟实际场景设计并进行仿真实验，证明本课题研究的相关理论模型的安全性、可行性和有效性。. 具体到成果方面，截止到2019年12月31日，项目组已超额完成各项指标，已发表学术论文33篇（其中，SCI期刊论文22篇、EI检索会议1篇、中文核心期刊论文10篇）、已录用学术论文9篇（其中，SCI期刊论文2篇、中文核心期刊论文7篇）、已投稿学术论文14篇（其中，SCI期刊论文11篇、国际会议论文3篇），发明专利39项（已授权7项、实审30项、受理2项）。. 本项目研究成果在建立安全可信的量子通信网络方面具有突出优势，推动了量子可信网络理论的研究，丰富了量子安全通信理论与技术和研究方法，为研究安全可信的量子通信网络（即量子可信网络）提供了一种有价值的新思路和新方法。