量子代理多重盲簽名協(xié)議設(shè)計與分析.pdf

1、數(shù)字簽名作為密碼學(xué)的一個重要分支已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于提供安全的電子通信。數(shù)字簽名具有身份認(rèn)證、不可否認(rèn)和數(shù)據(jù)的完整性等特質(zhì)適合解決某些任務(wù)的安全問題，例如電子交易系統(tǒng)中的安全支付、電子合同的安全簽訂等。現(xiàn)今所使用的數(shù)字簽名方案大都是基于公鑰密碼體制，其安全性基于某些數(shù)學(xué)難題的計算復(fù)雜度，例如離散對數(shù)、大整數(shù)素數(shù)分解等。隨著計算機(jī)運(yùn)算能力的不斷提升，特別是量子計算機(jī)的提出，所有基于計算復(fù)雜性的數(shù)字簽名方案都將會變得不安全。因此，數(shù)字簽名的安全

2、性不能再依賴于數(shù)學(xué)難解問題，而是應(yīng)該為數(shù)字簽名提供信息論安全。量子簽名不同于傳統(tǒng)的數(shù)字簽名，它是利用量子物理學(xué)方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名思想的一種新型簽名體制，其安全性由量子力學(xué)基本原理保證，這些基本原理已被證明是無條件安全的。因此，量子簽名受到越來越多的關(guān)注和青睞。針對現(xiàn)有的量子代理盲簽名協(xié)議只能實(shí)現(xiàn)代理單重，本文主要對量子代理多重盲簽名協(xié)議的設(shè)計和安全性進(jìn)了研究和探索，分別根據(jù)量子糾纏和量子隱形傳態(tài)的特性提出了兩個量子代理多重盲簽名協(xié)議，并對

3、協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的安全性分析和效率分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一個可公開認(rèn)證的量子代理多重盲簽名協(xié)議。該方案以GHZ態(tài)為基礎(chǔ)，利用秘密共享原理實(shí)現(xiàn)多個原始簽名人對代理簽名人的授權(quán)，并結(jié)合經(jīng)典編碼方法實(shí)現(xiàn)對量子比特串的簽名和驗(yàn)證。由于簽名的產(chǎn)生沒有使用驗(yàn)證者的密鑰，因此任意驗(yàn)證者可根據(jù)量子單向函數(shù)和酉操作的特性驗(yàn)證簽名是否有效，使得協(xié)議的應(yīng)用場景更加廣泛。協(xié)議的安全性基于無條件安全的量子密鑰分發(fā)協(xié)議和一次一密算法。⑵提出了

4、一個基于量子隱形傳態(tài)的代理多重盲簽名協(xié)議。該方案引入相位旋轉(zhuǎn)操作，巧妙的實(shí)現(xiàn)了代理簽名者代理多重的目的，而且確保了代理簽名者的操作復(fù)雜性與原始簽名人的數(shù)量無關(guān)。協(xié)議將Bell態(tài)中的兩個粒子分別發(fā)送給原始簽名者和驗(yàn)證者，原始簽名者根據(jù)子密鑰對粒子施加相位旋轉(zhuǎn)局域操作，操作完成后將粒子序列發(fā)送給代理簽名者。代理簽名者根據(jù)原始簽名者的授權(quán)證書對粒子序列施加逆復(fù)合操作還原Bell態(tài)，并在Bell基下對該粒子和待簽名序中的粒子執(zhí)行聯(lián)合測量產(chǎn)生簽名