基于量子行走与混沌扰动的改进Grover非对称加密方案
Quantum asymmetric encryption scheme based on improved Grover algorithm and chaotic perturbation
辽宁工程技术大学 a. 软件学院; b. 创新实践学院, 辽宁 阜新 123000
摘要
针对后量子公钥体制在含噪中等规模量子(NISQ)设备上密钥开销大、搜索电路门深高及抗噪能力差的问题，提出一种以量子搜索复杂性为安全基元的非对称加密机制。将三维超立方体量子行走与动态混沌相位注入改进的幅度放大外壳，构建邻域操作的浅电路迭代，并以量子目标态、混沌参数与哈希绑定构成三重密钥要素。在KEM–DEM分层框架与量子随机预言机模型(QROM)下完成安全性归约。仿真表明：在128位强度下，加解密时延较RSA与ECC分别降低约48.7倍与18.9倍，量子门深下降40%–60%，无结构搜索成功率约0.91；在10%门级噪声下单次解封装成功率接近50%，容错阈值右移约6.3个百分点，中间人攻击阻断率达0.97以上。该机制为构建免疫Shor算法攻击的计算安全单向陷门函数提供了技术路径，但搜索困难性验证、混沌参数优化及跨平台一致性仍待更大规模硬件实验支撑。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(62173171)
辽宁省教育厅科研项目(LJKFZ20220198)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0547
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第10期
发布历史
[2026-07-03] 优先出版
引用本文
陈虹, 张家华, 金海波, 等. 基于量子行走与混沌扰动的改进Grover非对称加密方案 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (10). (2026-07-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0547. (Chen Hong, Zhang Jiahua, Jin Haibo, et al. Quantum asymmetric encryption scheme based on improved Grover algorithm and chaotic perturbation [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (10). (2026-07-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.12.0547. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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