[发明专利]数字签名方法、签名信息的验证方法、相关装置及电子设备

说明书

本公开提供了一种数字签名方法、签名信息的验证方法、相关装置及电子设备，涉及量子计算技术领域，尤其涉及量子计算中的信息安全领域。具体实现方案为：获取待发送文件、私钥和第一压缩数据，第一压缩数据基于第一对称张量压缩得到，私钥包括第一可逆矩阵；基于第一可逆矩阵和第一压缩数据，生成L个第二对称张量的L个第二压缩数据；基于第二可逆矩阵和第一压缩数据，对待发送文件进行数字签名，得到第一字符串；基于L个构建数据，构建哈希树的根节点的哈希值，L个构建数据为L个第二压缩数据或L个第二对称张量；基于第一字符串、第一可逆矩阵、第二可逆矩阵、L个第二压缩数据和哈希树的根节点的哈希值，生成签名信息。

技术领域

本公开涉及量子计算技术领域，尤其涉及量子计算中的信息安全领域，具体涉及一种数字签名方法、签名信息的验证方法、相关装置及电子设备。

背景技术

数字签名是一个基本的公钥密码学任务，公钥密码学是指密码方案中包含公钥和私钥，公钥可以公开，从而可以使两个用户在未建立通讯的前提下进行加密解密和身份验证。而数字签名的目标是对文件的发送者进行身份验证，从而确保文件的发送者是真实的，这在电子商务和互联网协议中具有基础的重要性。

目前，在互联网通讯中，通常使用的数字签名方案是基于大数分解和离散对数的困难性，如基于迪菲-赫尔曼密钥交换的非对称加密算法。

发明内容

本公开提供了一种数字签名方法、签名信息的验证方法、相关装置及电子设备。

根据本公开的第一方面，提供了一种数字签名方法，所述方法应用于第一电子设备，包括：

获取待发送文件、所述第一电子设备用于数字签名的私钥和第一压缩数据，所述第一压缩数据基于随机生成的第一对称张量压缩得到，所述第一对称张量的阶数大于2，所述私钥包括第一可逆矩阵；

基于所述第一可逆矩阵和所述第一压缩数据，生成L个第二对称张量的L个第二压缩数据，所述L个第二对称张量包括所述第一对称张量，以及还包括与所述第一对称张量同构的对称张量，L为大于1的正整数；

基于随机生成的第二可逆矩阵和所述第一压缩数据，对所述待发送文件进行数字签名，得到第一字符串；

基于L个构建数据，构建哈希树的根节点的哈希值，所述L个构建数据为所述L个第二压缩数据或所述L个第二对称张量；

基于所述第一字符串、第一可逆矩阵、第二可逆矩阵、L个第二压缩数据和所述哈希树的根节点的哈希值，生成所述第一电子设备针对所述待发送文件的签名信息。

根据本公开的第二方面，提供了一种签名信息的验证方法，所述方法应用于第二电子设备，包括：

获取待发送文件、所述待发送文件的签名信息和所述第二电子设备用于验证签名信息的公钥，所述公钥与所述签名信息关联的私钥对应，所述公钥包括哈希树的根节点的哈希值，所述签名信息包括N个第二对称张量的N个第二压缩数据和N个构建数据相对所述哈希树的根节点的认证路径，一个构建数据为一个第二压缩数据或一个第二压缩数据对应的第二对称张量；

基于所述N个第二压缩数据和所述认证路径，生成Q个第二目标字符串，Q为正整数；

在所述哈希树的根节点的哈希值与每个第二目标字符串均相同的情况下，基于所述N个第二压缩数据，将所述签名信息与所述N个第二对称张量进行矩阵相乘处理，以生成第二签字数据，所述第二签字数据为与所述N个第二对称张量同构的第四对称张量或所述第四对称张量的第四压缩数据；

基于所述第二签字数据，对所述待发送文件进行数字签名，得到第二字符串；

基于所述第二字符串对所述签名信息进行验证。

根据本公开的第三方面，提供了一种数字签名装置，所述装置应用于第一电子设备，包括：