伴随着人类计算能力水平的日益提升,特别是基于量子并行特性的量子算法的发展,经典密码学的安全性受到了严重的威胁。因此,量子密码研究已经受到信息安全研究人员的广泛关注,其研究范围逐渐扩大。量子计算受到普遍认同的原因之一是因为它最有可能突破现有的传统计算能力。将量子算法与信息安全相结合,可以发挥其重要的作用,以解决令人棘手的传统问题。本文基于Grover搜索算法对量子对话通信协议进行研究,致力于提升量子通信的理论效率。具体研究工作如下:(1)首先提出了一种基于Grover搜索算法无信息泄露的量子对话方案。Grover搜索算法的并行特性可加速搜索目标信息并降低复杂度,使得方案中每个量子态的两个粒子可同时传递,减少量子比特的使用量,提高协议的通信效率;通信双方利用受控非门(C-NOT)进行信道窃听检测,提高通信信道的可靠性。相比其他方案,分析表明本方案效率更高。(2)接着提出了一种基于Grover搜索算法的受控量子对话。在对话的过程中加入第三方,监督通信双方互换私密信息。该协议的目的不是致力于寻找巧妙的攻击策略,而是从另一个不同的角度(信息泄露)来分析量子对话的安全性。(3)分析了Sun等人的多方量子密钥协商协议中存在的内部攻击缺陷,利用Grover搜索算法的特性提出了一个改进的多方量子秘钥协商协议,有效解决内部参与者串谋攻击的问题,可同时保证参与者密钥的正确性和隐私性,提高了协议的安全性。