【摘 要】
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量子签名是用量子的方法解决消息的认证问题,实现签名消息的不可否认性和不可伪造性,有效的提高了协议在量子计算环境下的安全性,是完善量子密码理论体系不可或缺的一部分。在实际应用中,为了解决一些特殊情况下签名者无法完成签名操作的问题,人们提出了代理签名的概念,即签名者指定其他参与方代理其完成签名的过程.但是研究发现,目前的代理签名协议存在代理滥用签名权限等问题.为了解决这一问题,人们开始考虑可以控制签名
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量子签名是用量子的方法解决消息的认证问题,实现签名消息的不可否认性和不可伪造性,有效的提高了协议在量子计算环境下的安全性,是完善量子密码理论体系不可或缺的一部分。在实际应用中,为了解决一些特殊情况下签名者无法完成签名操作的问题,人们提出了代理签名的概念,即签名者指定其他参与方代理其完成签名的过程.但是研究发现,目前的代理签名协议存在代理滥用签名权限等问题.为了解决这一问题,人们开始考虑可以控制签名权限的量子代理签名协议.在此基础上,本文提出了代理只能签名一次的量子代理签名方案——量子令牌签名（QTS）.本文对量子令牌签名进行了系统的研究.以参与方视角进行的深入剖析,分析了由此引发的安全隐患和应用问题,并提出具体的改进策略,同时为量子令牌签名协议中签名者权限的修改提供了基本的理论框架.此外,结合不同的安全性需求和现有的安全技术,本文首次提出了一种可调整的量子令牌签名协议,实现了修改代理签名权限的目的,解决了现有协议中存在的相应问题.在此基础上,本文定义了代理的活动范围,并给出了具体的方案,使代理只能签署特定类型的文件,这里要求所有文件至少需要两个代理合作才能完成签名过程.最后,通过安全性分析,证明了所提出的协议满足不可伪造性,不可否认性等安全性需求.在实用型量子令牌签名的应用方面,本文设计了一个基于量子令牌签名的新型代理投票协议.协议中选民使用移位算子将选票信息赋予在量子令牌上,并交给代理,由代理参与监票和计票阶段,从而更好的保护选民的隐私.协议的设计中还增加了公示阶段,所有选民都可以验证自身的选票是否被正确统计,这不仅保障了选民信息的匿名性,而且使选举过程更加透明和公平.
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