量子数字签名方案的设计与研究

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2、零一六年二月南京邮电大学学位论女原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中将别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。例ｋ、中研究生签名：房岛么奇円期：８

3、南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或硏构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数掘库进行检索；可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位一论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授化南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究化签名：如。韦导师签名：马钱旅日期；苗DesignAndResearchOnQuantum

4、DigitalSignatureSchemeThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXiaoqingLiSupervisor:Prof.LongyanGongApril2016摘要数字签名是现代密码学中的一项重要课题，是信息安全的核心技术之一。它是对现实生活中手写签名的数字模拟，用来保证电子信息的真实性、完整性和不可否认性，并实现身份认证。众所

5、周知，经典数字签名方案主要依靠各种数学难题来保障其安全性，然而随着计算机运算能力的不断提髙，这些经典方案容易受到攻破。与此不同，量子数字签名方案结合了量子密码学和数字签名技术，利用量子力学原理可达到无条件安全性，未来可广泛应用在电子商务，电子政务等领域中。在量子数字签名方面，我们研究了两种应用场景下的量子数字签名方案。具体如下：首先，改进了广播量子多重盲签名方案。分析了Tian等人的基于量子隐形传态的广播量子多重盲签名方案存在的安全性问题，即该方案不满足盲签名的属性，包括盲性，不可伪造性，不可篡

6、改性。为了克服这些安全性问题，我们对原方案进行了改进，改进的地方包括1.利用相互无偏的两组基中的四个非正交态来盲化信息；2.签名者Ui制备EPR对取代信息发送者Alice制备；3.采用新的量子一次一密算法来加密量子态。相比原方案，改进后的方案的安全性大大提高。其次，提出了基于光子轨道角动量的量子匿名否决方案。该方案主要通过对单光子轨道角动量态进行操作来实现匿名否决，通过对操作后的光子态的测量获得投否决票的人数。相比Rahaman等人的基于GHZ态的匿名否决方案，我们的方案可以很好的保护成员的匿名

7、性，可以确切知道投否决票的人数，而且参与方案的人数不受目前实验技术的限制。关键词:量子数字签名，广播量子多重盲签名，光子轨道角动量，量子匿名否决IAbstractDigitalsignatureisanimportanttopicinmoderncryptographyanditisoneofthecoretechnologiesofinformationsecurity.Digitalsignatureisadigitalsimulationofhandwrittensignatureinth

8、ereallife.Itguaranteestheauthenticity,integrityandnon-repudiationofelectronicinformationandrealizesauthentication.Aswellknowntoall,classicaldigitalsignatureschememainlyreliesonavarietyofmathematicalpuzzleissuestoprovidesecurityprotection.However,with