基于多体纠缠量子盲签名协议的研究

发布时间：2017-05-04 21:07

  本文关键词：基于多体纠缠量子盲签名协议的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着当今信息科学的不断发展和进步,信息交互变得日益频繁,信息安全也就成为了最突出的问题之一。通信安全作为信息安全的重要组成部分,理所当然的受到了广泛的关注和研究。数字签名又是现代密码学发展过程中衍生出的重要的信息安全技术之一,作为一种可应用于对消息拥有者和签名者之间进行文件认证、身份认证的电子签名技术,可以提供安全性、保证消息传输的完整性、拥有者的身份认证、防止交易中有可能产生的抵赖发生,所以在现代密码学体系中起着不可替代的重要作用。然而传统的经典安全性问题是通过传统密码的数学计算复杂度来实现的,如常用的大整数因子分解、离散对数等,随着计算机的计算水平不断进步、不断提高,经典密码学的安全性受到了挑战和威胁,这些基于经典数学理论难解问题的算法和协议或将变的不再安全。量子信息学是近年来基于信息科学和量子物理学而出现发展的新兴交叉学科,因其具有无条件的安全性和可检测性,因此受到了广泛的关注,量子信息学也为经典信息的传送提供了全新的思想。量子密码技术的原理是基于量子力学的物理性质,其安全性是建立在量子不可克隆等量子信息定理的基础上,作为一个新兴的交叉学科,由于其能够实现无条件安全性而越来越受到青睐。本文紧跟量子签名技术的前沿方向,根据量子的纠缠及其交换性质、不可克隆、隐形传态和稠密编码等原理,提出了几个基于量子物理特性的代理盲签名和双重盲签名协议,并对协议进行了较深入的相关对比分析。主要工作如下：首先,描述了当今量子签名方向的研究概况和进展,并分析了第一个提出的、具有代表性的量子签名方案。其次,结合当今网上电子支付的需要,提出了一个使用W三粒子纠缠态来实现四方的代理盲签名协议。协议中所有通信都是基于经典比特的传输,签名方在进行签名时仅仅进行单粒子测量,且无需公开测量基。验证方不必进行任何量子操作,验证时仅仅需要进行经典比特的比对验证。与大多数使用GHZ态的签名协议相比,协议中使用W态具有更加强健的鲁棒性,在有粒子损失的特殊情况下,其能够更好的保持粒子之间的纠缠特性。此外,协议中所有参与方均不需要进行任何量子酉变换,与主流协议相比,尽管使用的量子资源和物理资源较少,却获得了较高的通信效率和验证效率。第三,提出了一个基于超密编码的量子代理盲签名协议,协议在签名过程上较为简捷,而且不使用纠缠交换特性来传递文件消息,减少了量子和经典资源的耗费。另外,在签名的验证方面比现有的签名协议在复杂度上有了较大的改进,验证的效率和验证的正确率有了明显的提升。协议中,签名者需要对消费者的支付账单信息进行签名,但其并不知道账单信息的消费内容,通过使消息拥有者、原始签名人和代理签名人三方建立联系,达到代理者能够代理签名的目的,协议消除了经典签名方案的缺点,因其并非是基于经典数学难解问题,量子力学特性保证了它的无条件安全性。第四,提出了一个量子有序多重盲签名的跨行支付协议。协议基于GHZ态和EPR态的相干性及量子纠缠交换的物理特性,与别的的签名方案相比,不依赖于仲裁,因此有着较高的通信效率和安全性。特别是首次提出了两方签名者对同一消息的有序双重盲签名,对于实际情形下的跨行电子支付有一定的应用价值。此外,验证方仅仅需要进行粒子测量,不必进行任何量子酉变换,并且通过测量结果可以恢复出原始消息,验证时也只需要进行经典比特的比对验证,与一些经典的量子单重盲签名协议相比,除了增加了签名用户数量,在验证效率和验证正确率上也有着明显的优势。最后,分析并总结了现在已有的量子盲签名协议仍然存在的关键问题,指出了将来进一步可以研究的方向。
【关键词】：量子信息 量子签名 代理盲签名 双重盲签名
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O413;TN918
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究背景和意义12-14
• 1.3 国内外研究现状14-16
• 1.4 本文的主要工作和内容安排16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 量子信息理论基础17-30
• 2.1 量子力学基础知识17-21
• 2.1.1 量子比特和量子叠加态17-18
• 2.1.2 Heisenberg测不准原理18-19
• 2.1.3 量子不可克隆原理19-20
• 2.1.4 量子纠缠20-21
• 2.2 量子密码技术21-27
• 2.2.1 量子逻辑门21-23
• 2.2.2 量子密钥分配23-24
• 2.2.3 量子稠密编码24-25
• 2.2.4 量子隐形传态25-27
• 2.3 量子数字签名分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 量子代理盲签名协议30-52
• 3.1 引言30
• 3.2 基于W态的量子代理盲签名30-41
• 3.2.1 基本原理30-32
• 3.2.2 协议描述32-36
• 3.2.2.1 初始化33-34
• 3.2.2.2 代理盲签名阶段34-35
• 3.2.2.3 验证阶段35-36
• 3.2.3 协议分析36-41
• 3.2.3.1 安全性分析37-39
• 3.2.3.2 性能分析39-41
• 3.3 基于稠密编码的量子代理盲签名41-50
• 3.3.1 基本原理41-43
• 3.3.2 协议描述43-46
• 3.3.2.1 初始化44
• 3.3.2.2 代理盲签名阶段44-45
• 3.3.2.3 验证阶段45-46
• 3.3.3 协议分析46-50
• 3.3.3.1 安全性分析46-49
• 3.3.3.2 性能分析49-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第四章 量子有序双重盲签名协议52-63
• 4.1 引言52
• 4.2 基本原理52-53
• 4.3 协议描述53-58
• 4.3.1 初始化54-55
• 4.3.2 盲签名阶段55-56
• 4.3.3 签名验证阶段56-58
• 4.4 协议分析58-62
• 4.4.1 签名的盲性58-59
• 4.4.2 安全性分析59-61
• 4.4.3 性能分析61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 全文总结63-64
• 5.2 研究展望64-65
• 参考文献65-69
• 图表目录69-70
• List of Figures and Tables70-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间发表的学术论文目录72-73
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王凤和;胡予濮;王春晓;;基于格的盲签名方案[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年05期

2 陈轶群;;盲签名及其在电子现金系统中的应用[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2010年02期

3 倪fE;董晓蕾;;一个基于三次剩余的盲签名方案[J];黑龙江大学自然科学学报;2012年05期

4 蔡杰;秦静;韩斐;;强盲签名与惟一盲签名的等价性[J];山东大学学报(理学版);2013年05期

5 苑飞;张建中;;对无证书部分盲签名方案的分析与改进[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2013年04期

6 何俊杰;王娟;祁传达;;对一个无证书盲签名方案的攻击与改进[J];数学的实践与认识;2014年04期

7 陈明;葛永亮;;浅谈盲签名[J];科技信息(科学教研);2007年31期

8 荣维坚;;无证书部分盲签名方案[J];漳州师范学院学报(自然科学版);2008年04期

9 何俊杰;王娟;祁传达;;改进的随机化部分盲签名方案[J];郑州大学学报(理学版);2013年03期

10 何俊杰;张帆;邵辉;;对一个无证书部分盲签名方案的分析与改进[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2014年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 何业锋;范九伦;;一个新的群盲签名方案[A];2010年全国通信安全学术会议论文集[C];2010年

2 郭玲玲;谷利泽;李忠献;;基于群盲签名的无收据电子投票方案[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 李如鹏;群、盲签名体制的研究[D];山东大学;2007年

2 周萍;特殊数字签名体制的研究[D];西南交通大学;2013年

3 陈亮;基于格的数字签名方案及其应用[D];华中科技大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冯笑;混淆理论在密码协议中的研究与应用[D];西安电子科技大学;2014年

2 王鑫;基于群盲签名安全电子拍卖的研究[D];青岛大学;2015年

3 赵淑婧;VANET中可追踪的匿名认证方案[D];湖南科技大学;2015年

4 王辉;基于多体纠缠量子盲签名协议的研究[D];安徽大学;2016年

5 王静然;盲签名的研究与应用[D];华东师范大学;2009年

6 龚少麟;盲签名理论研究及应用[D];河海大学;2005年

7 李萍;盲签名及其应用研究[D];陕西师范大学;2006年

8 袁诠;盲签名协议及其应用[D];北京大学;2006年

9 秦晓君;盲签名设计及其在电子商务中的应用[D];长安大学;2011年

10 王新德;基于部分盲签名的电子支付协议[D];中国海洋大学;2012年

  本文关键词：基于多体纠缠量子盲签名协议的研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：345793