一种基于秘密共享的量子强盲签名协议

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1、第３期电子学报Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．３２０１０年３月ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡＭａｒ．２０１０一种基于秘密共享的量子强盲签名协议温晓军１，２，３，田原１，牛夏牧１（１．哈尔滨工业大学信息对抗研究所，黑龙江哈尔滨１５０００１；２．中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室，北京１０００４９；３．北京交通大学网络舆情安全研究中心，北京１０００４４）摘要：提出了一种基于秘密共享原理的量子强盲签名协议．每一组ＧＨＺ（ＧｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒＨｏｒｎｅＺｅｉｌｉｎｇｅｒ）中的三个光子依次分发给消息拥有者Ａｌｉｃｅ、签名者Ｔｒｅｎｔ及验证者Ｂｏｂ，Ａｌｉｃｅ测量自己的光子将消息盲

2、化，Ｔｒｅｎｔ测量自己的光子对盲消息进行签名，而Ｂｏｂ根据手中光子的测量结果及量子态的关联性验证签名，但其行为受到量子指纹及审计程序的约束．本协议实现了签名的盲性以及消息拥有者无法被追踪，其安全性不受攻击者所拥有的计算资源的影响．关键词：强盲签名；秘密共享；量子密码中图分类号：ＴＮ９１８１文献标识码：Ａ文章编号：０３７２２１１２（２０１０）０３０７２００５ＡＳｔｒｏｎｇＢｌｉｎｄＱｕａｎｔｕｍＳｉｇｎａｔｕｒｅＰｒｏｔｏｃｏｌＢａｓｅｄｏｎＳｅｃｒｅｔＳｈａｒｉｎｇ１，２，３，ＴＩＡＮＹｕａｎ１，ＮＩＵＸｉａｍｕ１ＷＥＮＸｉａｏｊｕｎ（１．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｕ

3、ｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ；３．ＮｅｔｗｏｒｋＯｐｉｎｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃ

4、ｔ：Ａｓｔｒｏｎｇｂｌｉｎｄｑｕａｎｔｕｍｓｉｇｎａｔｕｒｅｐｒｏｔｏｃｏｌｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｅｃｒｅｔｓｈａｒｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｔｈｅｔｈｒｅｅｐｈｏｔｏｎｓｏｆｅａｃｈＧＨＺ（ＧｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒＨｏｒｎｅＺｅｉｌｉｎｇｅｒ）ｔｒｉｐｌｅｔａｒｅｄｅｌｉｖｅｒｅｄｔｏｔｈｅｍｅｓｓａｇｅｏｗｎｅｒＡｌｉｃｅ，ｓｉｇｎａｔｏｒｙＴｒｅｎｔａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｒＢｏｂｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＡｌｉｃｅｍｅａｓｕｒｅｓｈｅｒｐｈｏｔｏｎｔｏｂｌｉｎｄｈｅｒｍｅｓｓａｇｅｗｈｉｌｅＴｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｈｉｓｐｈｏｔｏｎｔｏｓｉ

5、ｇｎｔｈｅｂｌｉｎｄｅｄｍｅｓｓａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｎＢｏｂｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｓｉｇｎａｔｕｒｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｈｉｓｐｈｏｔｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆＧＨＺｓｔａｔｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，Ｂｏｂ’ｓａｃｔｉｏｎｓａｒｅｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｂｙｔｈｅｑｕａｎｔｕｍｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓａｎｄｔｈｅａｕｄｉｔｐｒｏｇｒａｍ．Ｏｕｒｐｒｏｔｏｃｏｌｅｎｓｕｒｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｉｇｎａｔｕｒｅｉｓｂｌｉｎｄａｎｄｔｈｅｍｅｓｓａｇｅｏｗｎｅｒｉｓｕｎｔｒａｃｅａｂｌｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｉｔｓｓｅｃｕｒｉｔ

6、ｙｗａｓｎｏｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｏｆａｔｔａｃｋｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｏｎｇｂｌｉｎｄｓｉｇｎａｔｕｒｅ；ｓｅｃｒｅｔｓｈａｒｉｎｇ；ｑｕａｎｔｕｍｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ投票人投票内容的隐私；在电子现金系统中，需要银行１引言为电子现金签名，而又要求保证消费者消费内容的匿名数字签名可以为被传送的消息提供认证性、完整性性．基于以上实际需求，这两类系统都需要用到盲签名和不可抵赖性，从而成为了现代密码体系中一项重要的技术．信息安全技术．然而随着签名技术在电子商务、电子政传统的盲签名方案大多是基于大数因子分解、离散务领域的深

7、入应用，普通的数字签名已经不能满足一些对数、二次剩余等计算复杂性问题，然而这些方案并不应用的特殊需要，比如无法保障签名者的匿名性等．正能被证明是无条件安全的．随着计算能力的不断提高，［１］是这种新的需求，推动了盲签名技术的发展．盲签名这些算法或协议将变得不安全．而量子密码技术则是基是一种特殊的数字签名，是指签名者并不知道所签文件于量子物理学的基本原理，其安全性是建立在Ｈｅｉｓｅｎ或消息的具体内容，而文件或消息的拥有者又可以得到ｂｅｒｇ测不准原理及量子不可克隆定理基础上的，特别是