<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1225059</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2023.1225059</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold protocol of semi-quantum secret sharing based on single particles</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Zhou et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/fphy.2023.1225059">10.3389/fphy.2023.1225059</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>Ziyi</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2244192/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Yifei</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Dou</surname>
<given-names>Zhao</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2325373/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Jian</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1556789/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Xiubo</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Lixiang</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1597938/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>Information Security Center</institution>, <institution>State Key Laboratory of Networking and Switching Technology</institution>, <institution>Beijing University of Posts and Telecommunications</institution>, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>Information Security Center</institution>, <institution>School of Cyberspace Security</institution>, <institution>Beijing University of Posts and Telecommunications</institution>, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1481548/overview">Nanrun Zhou</ext-link>, Shanghai University of Engineering Sciences, China</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2323491/overview">Qin Li</ext-link>, Xiangtan University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2324089/overview">Dan Li</ext-link>, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, China</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Zhao Dou, <email>dou@bupt.edu.cn</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>21</day>
<month>07</month>
<year>2023</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2023</year>
</pub-date>
<volume>11</volume>
<elocation-id>1225059</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>18</day>
<month>05</month>
<year>2023</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>03</day>
<month>07</month>
<year>2023</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2023 Zhou, Wang, Dou, Li, Chen and Li.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Zhou, Wang, Dou, Li, Chen and Li</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>Semi-quantum secret sharing is an important research issue in quantum cryptography. In this paper, we propose a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold semi-quantum secret sharing protocol, which combines the practicality of semi-quantum secret sharing protocols and the flexibility of (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold quantum secret sharing protocols. Participants prepare and transmit single particles in a circular way, and then any <italic>t</italic> out of <italic>n</italic> participants can recover the secret according to Shamir&#x2019;s secret sharing scheme. As quantum resources, single particles are easy to prepare. Furthermore, classical participants only need to possess the capability to prepare and insert particles. The security analysis shows our protocol has security against most attacks. Except decoy particles, all particles are useful to carry the secret message, so the efficiency of the proposed protocol can achieve 100%.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>semi-quantum secret sharing</kwd>
<kwd>(<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold</kwd>
<kwd>single particles</kwd>
<kwd>efficiency</kwd>
<kwd>circular transmission</kwd>
</kwd-group>
<contract-num rid="cn001">2020YFB1805405</contract-num>
<contract-num rid="cn002">B21049</contract-num>
<contract-num rid="cn003">2020RC38</contract-num>
<contract-sponsor id="cn001">National Key Research and Development Program of China<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100012166</named-content>
</contract-sponsor>
<contract-sponsor id="cn002">Overseas Expertise Introduction Project for Discipline Innovation<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100013313</named-content>
</contract-sponsor>
<contract-sponsor id="cn003">Fundamental Research Funds for the Central Universities<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100012226</named-content>
</contract-sponsor>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Quantum Engineering and Technology</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>Secret sharing is an important branch of modern cryptography. The concept of secret sharing is that the secret holder divides his secret into several pieces and each participant can obtain a piece from the holder. The threshold number of participants can recover the secret in collaboration with others.</p>
<p>The first classical secret sharing (CSS) protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] was proposed by Shamir in 1979. However, if an eavesdropper, Eve, controls the communication channel, she can easily obtain the secret holder&#x2019;s, Alice&#x2019;s, secret [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. Unfortunately, the physical properties of quantum mechanics mean that eavesdropping can be detected easily because eavesdropping may disturb quantum information, which induces errors. Therefore, quantum secret sharing (QSS) emerged based on security additional requirements. In 1999, Hillery et al. proposed the first QSS protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. Authors employed the three-particle and four-particle entangled Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state to share a secret message in their protocol. In 2003, Guo et al. proposed a more efficient QSS protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] that only used product states. In 2008, Wang et al. put forward a QSS protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] with higher efficiency and security based on single photons. After that, a huge number of QSS protocols [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] were proposed.</p>
<p>The above QSS protocols require all participants to possess full quantum capabilities, but not all participants are equipped with complete quantum devices. Fortunately, the concept of semi-quantum secret sharing (SQSS) was proposed. In a semi-quantum environment, some participants have limited quantum capabilities. They can cooperate with the participants with full quantum capabilities to complete tasks of secret distribution and reconstruction in SQSS protocols. In 2010, Li et al. proposed the first semi-quantum secret sharing protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. In the protocol, they used entangled GHZ-type states to share a secret message. In 2015, Xie et al. presented an efficient SQSS protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] that can share a specific secret. In 2018, an SQSS protocol with limited resources was designed by Li et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>], which was more efficient compared with previous protocols. In 2021, Yin et al. proposed an SQSS protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] based on GHZ-type states. The protocol adopted identity authentication to verify the identification of participants in communication. In recent years, more SQSS protocols [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] were proposed.</p>
<p>However, all the above SQSS protocols are (<italic>n</italic>, <italic>n</italic>) threshold protocols. That is to say, the secret sharing tasks cannot be completed when there is someone unable to participate. So, we propose a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol based on Shamir&#x2019;s secret sharing scheme, in which any <italic>t</italic> out of <italic>n</italic> participants with limited quantum capabilities can recover the secret. All participants only use single particles, which are easier to prepare than other quantum resources. In our protocol, the initial particles prepared by Alice are sent to the first participant. Every participant inserts his particles and sends the new sequence to the next one until Alice receives the final sequence from the last participant. The sequence composed of particles is transmitted in a circular way. Due to the circular transmission mode, participants play the different roles. Furthermore, classical participants in our protocol are released from many quantum operations and they are only required to possess the capability to prepare and insert particles. Moreover, the qubit efficiency of our protocol can achieve 100% because all particles are used to carry the secret message except for decoy particles. As mentioned above, a flexible and efficient SQSS protocol is proposed in this paper. In addition, the security of our protocol can be proved under intercept-resend attack, measure-resend attack, entangle-measure attack, and collusion attack.</p>
<p>The rest of this paper is organized as follows. In <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>, we present some preliminaries about the setting of SQSS and Shamir&#x2019;s secret sharing. Then, in <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, we describe a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol. An example of the proposed (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol is given in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>. In <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref>, we analyze the security of our protocol and give a comparison with some SQSS protocols. Finally, a conclusion is provided in <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Preliminaries</title>
<p>Here, to make our protocol easier to understand, we will briefly introduce some preliminaries about the setting of SQSS and Shamir&#x2019;s secret sharing.</p>
<sec id="s2-1">
<title>2.1 The setting of SQSS</title>
<p>In SQSS protocols, there are participants restricted to using only the quantum states in the fixed computational basis <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and they only have classical computing power. All participants of an SQSS protocol are required to perform the following operations only: (a) reflect the qubits undisturbed; (b) measure the qubits with the classical <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> basis; (c) generate a (fresh) qubit with the classical <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> basis and send it; and (d) reorder the qubits, so they can never prepare or measure qubits arbitrarily. The qubits with the classical basis are regarded as &#x201c;classical bits&#x201d;, and the participants restricted to performing the above operations are known as &#x201c;classical participants&#x201d;.</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>2.2 Shamir&#x2019;s secret sharing</title>
<p>Shamir [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] proposed a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold scheme based on polynomial interpolation in 1979. According to the property of polynomial interpolation, this technique enables the construction of secret sharing schemes that can function even when fewer than <italic>n</italic> participants want to reconstruct the secret. Therefore, Shamir&#x2019;s scheme has been widely used in the field of quantum cryptography, such as quantum secret sharing [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] and quantum key distribution [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>].</p>
<p>Given that there is a secret holder Alice and <italic>n</italic> participants <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, Shamir&#x2019;s secret sharing consists of two phases:</p>
<p>In the secret sharing phase, the secret holder Alice selects a polynomial of <italic>t</italic>&#x2013;1 degree:<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <italic>S</italic> is Alice&#x2019;s secret, <italic>t</italic> is the lower limit of the number of participants who can reconstruct Alice&#x2019;s secret <italic>S</italic>, and <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the coefficient Alice picks. Alice selects <italic>n</italic> integers as <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and computes <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as shadows. Then she distributes them among <italic>n</italic> participants. <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> only knows <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>In secret reconstruction phase, <italic>t</italic> participants use the Lagrange interpolation formula and their shares to reconstruct the secret. The Lagrange interpolation formula is as follows:<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Participants can calculate the polynomial under the condition that <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to obtain <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is just the secret <italic>S</italic>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 A (t, n) threshold SQSS protocol</title>
<p>In this section, we propose a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol. Assume that the secret holder Alice wants to share her secret among <italic>n</italic> participants <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Any <italic>t</italic> out of these <italic>n</italic> participants can recover Alice&#x2019;s secret, and participants fewer than <italic>t</italic> cannot get information about the secret. The steps of the proposed (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol are described as follows:</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_1">
<label>Step 1</label>
<p>Alice picks a random polynomial:<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>where <italic>S</italic> is Alice&#x2019;s secret and <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a random coefficient.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_2">
<label>Step 2</label>
<p>Alice randomly chooses an integer <italic>x</italic>
<sub>
<italic>i</italic>
</sub> and computes <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, meaning that the length of the binary sequence <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is less than <italic>N&#xa0;</italic>bits.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_3">
<label>Step 3</label>
<p>Alice randomly prepares <italic>N</italic> particles in one of the states <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which compose a sequence <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. All particles in <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are used as decoy particles. Alice sends <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_4">
<label>Step 4</label>
<p>After receiving <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from Alice, <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> randomly chooses an <italic>N</italic>-bit binary sequence as his private key <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> prepares <italic>N</italic> new particles in <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> according to his private key <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The binary bit &#x201c;0&#x201d; denotes <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the binary bit &#x201c;1&#x201d; denotes <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. According to the rule mentioned above, <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> inserts the corresponding particles into <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> randomly to form a new sequence <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is composed of 2<italic>N</italic> particles. Subsequently, <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> sends <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_5">
<label>Step 5</label>
<p>
<inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> repeats Step 4. Finally, <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> sends the sequence <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to Alice.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_6">
<label>Step 6</label>
<p>Alice and <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> perform the eavesdropping checking. Alice publicly announces that she has received <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is composed of Alice&#x2019;s decoy particles in <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and classical participants&#x2019; particles in <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Each participant announces the places where he inserts his particles. Then Alice knows the positions of her decoy particles in <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. She uses the proper measurement basis to measure her particles. By comparing measurement results of decoy particles with the initial states, Alice can evaluate the error rate. If the error rate exceeds the predefined threshold value, Alice will restart the protocol.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_7">
<label>Step 7</label>
<p>After the eavesdropping checks, Alice measures the remaining particles with Z basis. According to the measurement results, Alice can obtain the private key <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Then, Alice computes <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the binary bit string of <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In this way, Alice can get a corresponding new binary sequence <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is composed of <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Finally, Alice announces her new sequence <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</statement>
</p>
<p>
<statement content-type="step" id="Step_8">
<label>Step 8</label>
<p>Because all participants announce where they insert their particles in Step 6, <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> knows the positions of his particles in <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and obtains his corresponding binary bit string <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. According to Step 7, <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. So, <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> computes <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. After that, <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> calculates an integer <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by the binary bit string <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and successfully obtains his secret shadow. At least <italic>t</italic> participants use their secret shadows to recover Alice&#x2019;s secret <italic>S</italic> through the Lagrange interpolation:<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
</p>
</statement>
</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 An example</title>
<p>To give a clear explanation of our protocol, we will take a (3, 4) threshold protocol as an example in the following. Suppose the secret holder Alice wants to share her secret 00001 with the participants. Obviously, <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<sec id="s4-1">
<title>4.1 Alice&#x2019;s preparation</title>
<p>Alice picks a polynomial <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. She respectively announces <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Alice also computes <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which are the values Alice wants to distribute to classical participants.</p>
<p>Alice randomly prepares 5 decoy particles in one of the states <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which compose <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s4-2">
<title>4.2 Secret sharing</title>
<p>Alice sends <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. After that, <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> creates a 5-bit private key <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>00000</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for himself. Therefore, <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> prepares 5 particles in <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and inserts these particles into <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to form a new sequence <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Then <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> sends <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>
<inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> creates his private key <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 01010. He prepares corresponding particles and inserts them into <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Therefore, the new sequence is <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
<inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s private key is <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 11100 and <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s private key is <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> 11111. They do the operations similar to <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The final sequence received by Alice is <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>For eavesdropping detection, participants announce where they insert their particles. Alice can obtain the positions of her particles. She measures these particles with proper measurement basis and checks the error rate. For example, if Alice prepares <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, she should measure the corresponding particle in <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with X basis after receiving the final sequence from <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If there is no eavesdropper, the measurement result will be <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Once the result is different from <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, there exists an eavesdropper. Then, Alice can evaluate the error rate. If the error rate exceeds the predefined threshold value, they will restart the protocol.</p>
<p>After eavesdropping detection, Alice measures the remaining particles with Z basis. Subsequently, she obtains <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. According to the relationship established in Step 7, Alice computes <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the binary bit string of <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. She obtains a new binary sequence <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>00110001010101011010</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is composed of <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Then Alice announces <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>All participants declare where they insert their particles in Step 6, so <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> knows the positions of his particles. <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can obtain his <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and calculate <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, because <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. For <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>00011</mml:mn>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:mn>00000</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>00011</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext>For</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>01101</mml:mn>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:mn>01010</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>00111</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext>For</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>10001</mml:mn>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:mn>11100</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>01101</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext>For</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>01010</mml:mn>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:mn>11111</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>10101</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>Finally, <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transforms the binary bit <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into the integer <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s4-3">
<title>4.3 Secret recovery</title>
<p>Suppose three participants, <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, try to recover Alice&#x2019;s secret. According to the Lagrange interpolation,<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In this way, they complete a (3,4) threshold SQSS protocol and recover the secret shared by Alice.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Security analysis and comparison</title>
<p>In this section, we will analyze the security of our protocol and further compare our protocol with some SQSS protocols. An inside participant has a more powerful ability to eavesdrop on an SQSS protocol than an outside attacker. If a protocol can resist the attack from an inside participant, it is also secure for an outside attacker. Thus, in the following security analysis, we focus on the attack from an inside participant. The dishonest participant will try to steal Alice&#x2019;s secret by using the following attack strategies.</p>
<sec id="s5-1">
<title>5.1 Measure-resend attack</title>
<p>Suppose that <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the malicious participant. To obtain Alice&#x2019;s shared integers <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> needs to intercept the sequence <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> when <inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> sends it to Alice. Then <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> measures all particles in <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with Z basis. After that, <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can get any participant&#x2019;s private key <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> after every participant announces where he inserts his particles. However, without knowing the positions of the particles prepared by Alice, <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> would be detected by the security checks in Step 4. Concretely speaking, if Alice prepares <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the state will not be changed. But if Alice prepares <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s attack will make the particle collapse into <inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. For each decoy particle prepared in X basis, <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s measure-resend attack on it will be detected by the security check with a probability of 50%. To sum up, the probability that Alice can detect <inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s eavesdropping is <inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <italic>k</italic> represents the num of <inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in <inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If <italic>k</italic> is large enough, the detection probability will approach to 100%. Therefore, <inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will not be declared. According to <inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2295;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is unable to calculate any <inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s <inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> without <inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Finally, <inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> cannot get Alice&#x2019;s secret <italic>S</italic>.</p>
</sec>
<sec id="s5-2">
<title>5.2 Intercept-resend attack</title>
<p>To obtain Alice&#x2019;s shared integers, the malicious participant <inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> needs to intercept the sequence <inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> when <inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> sends it to Alice. Afterward, <inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> keeps the (<italic>n</italic>&#x2b;1)<italic>N</italic> particles in his hand and prepares (<italic>n</italic>&#x2b;1)<italic>N</italic> fake particles with Z basis. Subsequently, he sends the fake sequence to Alice. However, <inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> does not know the positions of Alice&#x2019;s particles. He replaces Alice&#x2019;s particles with his fake particles. When Alice measures <inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> fake particles in X basis in Step 6, she will obtain an incorrect result with a probability of 50%. Assume that there are <italic>k</italic> decoy particles prepared with X basis in <inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the probability that <inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> eavesdropping will be detected is <inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which approaches 100%. So <inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> cannot pass the security check. That is, Alice will not declare <inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which makes it impossible for <inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to obtain Alice&#x2019;s secret.</p>
</sec>
<sec id="s5-3">
<title>5.3 Entangle-measure attack</title>
<p>Suppose that <inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the dishonest participant. He cannot discover the difference between the particles prepared by Alice and those prepared by other participants. Therefore, he has to entangle his auxiliary particles with all of them. <inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> uses a unitary operation <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to entangle an ancillary particle on each of the transmitted particles and then measures the ancillary particles to obtain Alice&#x2019;s shared secret information.<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If <inline-formula id="inf175">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> wants to avoid introducing an error, he must make his operation meet the following relations:<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>We can infer<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <bold>0</bold> denotes a column zero vector.</p>
<p>Then, the deduced results are as follows:<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>From Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">12</xref>, we can create Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">13</xref>:<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In this way, the final results can be deduced as the following, Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">14</xref>:<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>So, <inline-formula id="inf176">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> cannot distinguish <inline-formula id="inf177">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="&#x232a;" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="|" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> without introducing an error. Once errors are found in the eavesdropping checks, Alice will abort the protocol, and <inline-formula id="inf178">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will obtain no information about Alice&#x2019;s secret.</p>
</sec>
<sec id="s5-4">
<title>5.4 Collusion attack</title>
<p>Two or more dishonest participants may try to steal other participants&#x2019; secret shadows by stealing their private keys. First, we assume that <inline-formula id="inf179">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf180">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the ones who start the collusion attack to obtain <inline-formula id="inf181">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s private key. After receiving the sequence <inline-formula id="inf182">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf183">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> prepares fake particles and then sends the fake sequence to <inline-formula id="inf184">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Then <inline-formula id="inf185">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> inserts his particles into the fake sequence and sends it to <inline-formula id="inf186">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <inline-formula id="inf187">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf188">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> try to perform measurement on the new sequence to steal <inline-formula id="inf189">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s private key. Neither <inline-formula id="inf190">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nor <inline-formula id="inf191">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> knows the positions of <inline-formula id="inf192">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s particles because the order is disrupted after <inline-formula id="inf193">
<mml:math id="m207">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> inserts his particles. That means it is impossible for <inline-formula id="inf194">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to distinguish <inline-formula id="inf195">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s particles from the fake particles after measuring all the particles with Z basis. So <inline-formula id="inf196">
<mml:math id="m210">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> cannot obtain <inline-formula id="inf197">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> private key without being detected in Step 6. If dishonest participants cannot pass through Alice&#x2019;s check, Alice will not declare <inline-formula id="inf198">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. As a result, dishonest participants cannot get any information about <inline-formula id="inf199">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> secret shadow.</p>
<p>Subsequently, we will discuss the situation where <inline-formula id="inf200">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf201">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> cooperate to steal <inline-formula id="inf202">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> private key. Because of the collusion among <inline-formula id="inf203">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, dishonest participants can master the positions of Alice&#x2019;s decoy particles in <inline-formula id="inf204">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <inline-formula id="inf205">
<mml:math id="m219">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> prepares a fake sequence and sends it to <inline-formula id="inf206">
<mml:math id="m220">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. However, upon receiving the new sequence from <inline-formula id="inf207">
<mml:math id="m221">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf208">
<mml:math id="m222">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are unable to know where <inline-formula id="inf209">
<mml:math id="m223">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> inserts his particles. That is, <inline-formula id="inf210">
<mml:math id="m224">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can no longer distinguish <inline-formula id="inf211">
<mml:math id="m225">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s particles from the fake particles. In this case, it is almost impossible for dishonest participants to steal <inline-formula id="inf212">
<mml:math id="m226">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s private key and pass the security check. If the collusion attack is detected, Alice will not declare <inline-formula id="inf213">
<mml:math id="m227">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and dishonest participants cannot get any information about <inline-formula id="inf214">
<mml:math id="m228">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> secret shadow.</p>
<p>In this section, we prove that the proposed protocol is secure enough to resist measure-resend attack, intercept-resend attack, entangle-measure attack, and collusion attack.</p>
</sec>
<sec id="s5-5">
<title>5.5 Comparison</title>
<p>Here, we will give a comparison with some SQSS protocols. The comparison results are displayed in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>. The qubit efficiency is defined as <inline-formula id="inf215">
<mml:math id="m229">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <italic>n</italic> denotes the number of the useful qubits, and <italic>m</italic> denotes the number of the qubits transmitted.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Comparison of the SQSS protocols.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Protocol</th>
<th align="center">Quantum resource</th>
<th align="center">Qubit efficiency</th>
<th align="center">Threshold</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">Xie et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>]</td>
<td align="center">GHZ-like state</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf216">
<mml:math id="m230">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">(<italic>n</italic>, <italic>n</italic>)</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Tsai et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]</td>
<td align="center">W-state</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf217">
<mml:math id="m231">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">(3, 3)</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Li et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]</td>
<td align="center">GHZ state</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf218">
<mml:math id="m232">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">(3, 3)</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Ye et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]</td>
<td align="center">Single particle</td>
<td align="center">1</td>
<td align="center">(<italic>n</italic>, <italic>n</italic>)</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Our protocol</td>
<td align="center">Single particle</td>
<td align="center">1</td>
<td align="center">(<italic>t</italic>, <italic>n</italic>)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In terms of the threshold structure, our protocol is (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold protocol. That is, the proposed protocol is more flexible than the (<italic>n</italic>, <italic>n</italic>) threshold protocols in Refs<italic>.</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]. For quantum resources, all participants in our protocol use single particles, which are easier to prepare than entangled states used in the protocols in Refs<italic>.</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. Furthermore, in our protocol, except for the decoy particles, all particles prepared are used to carry the secret shadows in principle. Thus, the qubit efficiency of our protocol can achieve 100%. Therefore, our protocol has better qubit efficiency than the protocols in Refs<italic>.</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. In summary, our protocol is efficient, and it is more flexible than these protocols.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s6">
<title>6 Conclusion</title>
<p>In this paper, we have proposed a (<italic>t</italic>, <italic>n</italic>) threshold SQSS protocol. Different from previous SQSS protocols, any <italic>t</italic> out of <italic>n</italic> classical participants can recover the secret in our protocol. Next, as quantum resources, single particles used in our protocol are easy to prepare. Moreover, except decoy particles, all particles are useful to transmit secret shadows, so the qubit efficiency of our protocol can achieve 100%. In addition, for classical participants, only the capability to prepare and insert single particles is required in our protocol. On the whole, the protocol proposed in this paper is flexible and efficient.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s7">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Author contributions</title>
<p>All authors listed have made a substantial and intellectual contribution to this work and approved it for publication.</p>
</sec>
<sec id="s9">
<title>Funding</title>
<p>National Science Foundation of China (Grant No. 62272051) Foundation of Guizhou Provincial Key Laboratory of Public Big Data (Grant No. 2019BDKFJJ014). Project supported by the National Key R&#x26;D Program of China (Grant No. 2020YFB1805405), the 111 Project (Grant No. B21049), the National Science Foundation of China (Grant No. 62272051), the Foundation of Guizhou Provincial Key Laboratory of Public Big Data (Grant No. 2019BDKFJJ014), and the Fundamental Research Funds for the Central Universities, China (Grant Nos. 2020RC38, 2019XD-A02).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s10">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s11">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shamir</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>How to share a secret</article-title>. <source>Commun ACM</source> (<year>1979</year>) <volume>22</volume>(<issue>11</issue>):<fpage>612</fpage>&#x2013;<lpage>3</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1145/359168.359176</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yin</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fu</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A novel semi-quantum secret sharing scheme based on Bell states</article-title>. <source>Mod Phys Lett B</source> (<year>2017</year>) <volume>31</volume>(<issue>13</issue>):<fpage>1750150</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217984917501500</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hillery</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bu&#x17e;ek</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Berthiaume</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Quantum secret sharing</article-title>. <source>Phys Rev A</source> (<year>1999</year>) <volume>59</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>1829</fpage>&#x2013;<lpage>34</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.59.1829</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Guo</surname>
<given-names>GP</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guo</surname>
<given-names>GC</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Quantum secret sharing without entanglement</article-title>. <source>Phys Lett A</source> (<year>2003</year>) <volume>310</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>247</fpage>&#x2013;<lpage>51</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0375-9601(03)00074-4</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wen</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>X</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guo</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhu</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An efficient and secure multiparty quantum secret sharing scheme based on single photons</article-title>. <source>Opt Commun</source> (<year>2008</year>) <volume>281</volume>(<issue>24</issue>):<fpage>6130</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.optcom.2008.09.026</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Karimipour</surname>
<given-names>V</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bahraminasab</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bagherinezhad</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Entanglement swapping of generalized cat states and secret sharing</article-title>. <source>Phys Rev A</source> (<year>2002</year>) <volume>65</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>042320</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.65.042320</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chau</surname>
<given-names>HF</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Practical scheme to share a secret key through a quantum channel with a 27.6% bit error rate</article-title>. <source>Phys Rev A</source> (<year>2002</year>) <volume>66</volume>(<issue>6</issue>):<fpage>060302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.66.060302</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Peng</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Multiparty secret sharing of quantum information based on entanglement swapping</article-title>. <source>Phys Lett A</source> (<year>2004</year>) <volume>324</volume>(<issue>5-6</issue>):<fpage>420</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physleta.2004.03.034</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>HF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ji</surname>
<given-names>X</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Improving the security of multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing</article-title>. <source>Phys Lett A</source> (<year>2006</year>) <volume>358</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>11</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physleta.2006.04.110</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lin</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wen</surname>
<given-names>QY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhu</surname>
<given-names>FC</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Improving the security of multiparty quantum secret sharing based on the improved Bostr&#xf6;m&#x2013;Felbinger protocol</article-title>. <source>Opt Commun</source> (<year>2008</year>) <volume>281</volume>(<issue>17</issue>):<fpage>4553</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.optcom.2008.05.026</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Improvement of efficient multiparty quantum secret sharing based on bell states and continuous variable operations</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source> (<year>2014</year>) <volume>53</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>2231</fpage>&#x2013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-014-2023-y</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tang</surname>
<given-names>CJ</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Semiquantum key distribution using entangled states</article-title>. <source>Chin Phys Lett</source> (<year>2011</year>) <volume>28</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>100301</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0256-307X/28/10/100301</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Secure multiparty quantum secret sharing with the collective eavesdropping-check character</article-title>. <source>Quan Inf Process</source> (<year>2013</year>) <volume>12</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>55</fpage>&#x2013;<lpage>68</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11128-011-0351-x</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rahaman</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Parker</surname>
<given-names>MG</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Quantum scheme for secret sharing based on local distinguishability</article-title>. <source>Phys Rev A</source> (<year>2015</year>) <volume>91</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>022330</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.91.022330</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Multiparty semiquantum secret sharing based on rearranging orders of qubits</article-title>. <source>Mod Phys Lett B</source> (<year>2016</year>) <volume>30</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>1650130</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S021798491650130X</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chan</surname>
<given-names>WH</given-names>
</name>
<name>
<surname>Long</surname>
<given-names>DY</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Semiquantum secret sharing using entangled states</article-title>. <source>Phys Rev A</source> (<year>2010</year>) <volume>82</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>022303</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevA.82.022303</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Xie</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qiu</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A novel semi-quantum secret sharing scheme of specific bits</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source> (<year>2015</year>) <volume>54</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>3819</fpage>&#x2013;<lpage>24</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-015-2622-2</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Peng</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chan</surname>
<given-names>WH</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Limited resource semiquantum secret sharing</article-title>. <source>Quan Inf Process</source> (<year>2018</year>) <volume>17</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>285</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11128-018-2058-8</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yin</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Authenticated semi-quantum secret sharing based on GHZ-type states</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source> (<year>2021</year>) <volume>60</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>265</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-020-04688-7</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hu</surname>
<given-names>WW</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>RG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Luo</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Semi-quantum secret sharing in high-dimensional quantum system using product states</article-title>. <source>Chin J Phys</source> (<year>2022</year>) <volume>77</volume>:<fpage>1701</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cjph.2022.03.031</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tsai</surname>
<given-names>CW</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>CW</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lee</surname>
<given-names>NY</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Semi-quantum secret sharing protocol using W-state</article-title>. <source>Mod Phys Lett A</source> (<year>2019</year>) <volume>34</volume>(<issue>27</issue>):<fpage>1950213</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217732319502134</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="confproc">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Cao</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jiang</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A scalable and flexible multi-user semi-quantum secret sharing</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of the 2nd International Conference on Telecommunications and Communication Engineering</conf-name>; <conf-date>November 2018</conf-date>; <conf-loc>Beijing China</conf-loc> (<year>2018</year>). p. <fpage>28</fpage>&#x2013;<lpage>32</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1145/3291842.3291857</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yin</surname>
<given-names>AH</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tong</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A novel semi-quantum secret sharing scheme using entangled states</article-title>. <source>Mod Phys Lett B</source> (<year>2018</year>) <volume>32</volume>(<issue>22</issue>):<fpage>1850256</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217984918502561</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ye</surname>
<given-names>CQ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ye</surname>
<given-names>TY</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Circular semi-quantum secret sharing using single particles</article-title>. <source>Commun Theor Phys</source> (<year>2018</year>) <volume>70</volume>(<issue>6</issue>):<fpage>661</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0253-6102/70/6/661</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="confproc">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>XY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chang</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>SB</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Multi-party semi-quantum secret sharing protocol based on Bell states</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of the International Conference on Artificial Intelligence and Security</conf-name>; <conf-date>November 2020</conf-date>; <conf-loc>Cham</conf-loc> (<year>2020</year>). p. <fpage>280</fpage>&#x2013;<lpage>8</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-030-57881-7_25</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tian</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>XB</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ye</surname>
<given-names>CQ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>HJ</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An efficient semi-quantum secret sharing protocol of specific bits</article-title>. <source>Quan Inf Process</source> (<year>2021</year>) <volume>20</volume>(<issue>6</issue>):<fpage>217</fpage>&#x2013;<lpage>1</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11128-021-03157-2</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tian</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yuan</surname>
<given-names>KG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>HJ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>XB</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An efficient semi-quantum key distribution protocol based on EPR and single-particle hybridization</article-title>. <source>QUANTUM INFORMATION COMPUTATION</source> (<year>2021</year>) <volume>21</volume>(<issue>7-8</issue>):<fpage>563</fpage>&#x2013;<lpage>76</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.26421/QIC21.7-8-3</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>YG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wen</surname>
<given-names>QY</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Threshold quantum secure direct communication without entanglement</article-title>. <source>Sci China Ser G: Phys Mech Astron</source> (<year>2008</year>) <volume>51</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>176</fpage>&#x2013;<lpage>83</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11433-008-0028-3</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qin</surname>
<given-names>HW</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dai</surname>
<given-names>YW</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An efficient (t, n) threshold quantum secret sharing without entanglement</article-title>. <source>Mod Phys Lett B</source> (<year>2016</year>) <volume>30</volume>(<issue>12</issue>):<fpage>1650138</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217984916501384</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>CB</given-names>
</name>
<name>
<surname>Miao</surname>
<given-names>FY</given-names>
</name>
<name>
<surname>Meng</surname>
<given-names>KJ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Threshold quantum secret sharing based on single qubit</article-title>. <source>Quan Inf Process</source> (<year>2018</year>) <volume>17</volume>:<fpage>64</fpage>&#x2013;<lpage>13</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11128-017-1793-6</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A multi-party quantum key agreement protocol based on Shamir&#x2019;s secret sharing</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source> (<year>2019</year>) <volume>58</volume>:<fpage>3081</fpage>&#x2013;<lpage>90</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-019-04187-4</pub-id>
</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>