基于五粒子纠缠态的量子签名方案研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:misskiller
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作为密码学的一个重要分支,数字签名在信息安全领域发挥着不可估量的作用.由于具有不可伪造,不可否认等性质,数字签名被广泛应用在包含有身份认证,数据完整性检测等要求的相关领域.例如电子商务,电子投票,电子钱包等.然而,科技的脚步在快速的前进,基于求解数学难题复杂度的经典数字签名,不仅仅面临着超级计算机的威胁,量子计算机也给数字签名造成了前所未有的危机感.数字签名必须在量子计算机问世之前,找到更安全的设计方法.利用量子比特设计的签名方案是量子力学和经典签名融合而形成的一门新型学科,可由量子力学特性保证它理论上的无条件安全.在已提出的量子签名方案中,量子纠缠态是被使用最多的资源之一.利用纠缠态的纠缠相干性,安全、高效的签名方案能够被设计出来.本文将结合代理签名和盲签名的性质,以五粒子纠缠态为基础,设计两个量子代理盲签名方案.所取得的研究成果如下:1.设计一个基于真五粒子纠缠态的量子代理盲签名方案.首先,消息拥有者利用经典Vernam算法盲化消息,签名参与者共享五粒子纠缠态.其次,通过对一部分随机粒子态作量子测量,完成粒子分发的窃听检测.最后,利用量子隐形传态原理,通过量子测量完成代理授权,代理签名和验证签名.安全性分析表明,方案满足不可伪造性,不可否认性和盲性,并且还能够对代理授权进行注销.2.设计一个基于Bell态和三粒子GHZ态的量子代理盲签名方案.方案使用量子密钥分发协议,在签名参与者之间共享安全密钥.消息拥有者利用密钥对消息做按位异或运算,用来盲化消息,并将盲消息按照2-bits为一组编码为量子消息.方案以Bell态与三粒子GHZ态的复合态为量子信道,利用量子隐形传态传递二粒子态的原理,通过量子测量完成代理授权,代理签名和验证签名.安全性分析表明,方案满足不可伪造性,不可否认性和盲性,并且还能够对代理授权进行注销.
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