[发明专利]一种量子数字签名方法

权利要求书

1.一种量子数字签名方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，准备密钥：签名方、第一验证方和第二验证方分别持有各自的两串随机密钥，六串密钥被分为两组，所述第一验证方和第二验证方消耗的密钥长度固定，所述签名方、第一验证方和第二验证方之间都形成量子秘密共享，秘密共享参与方之间的密钥满足条件：

X₁=X₂⊕X₃，Y₁=Y₂⊕Y₃，

式中，X₁和Y₁分别是签名方持有的第一组和第二组密钥，X₂和Y₂分别是第一验证方持有的第一组和第二组密钥，X₃和Y₃分别是第二验证方持有的第一组和第二组密钥；

步骤2，生成签名：签名方使用第一组中自己的密钥进行模2运算生成基于线性移位寄存器的托普利兹哈希函数，将所述哈希函数作用在待签名消息上生成摘要，每次生成完摘要需要更新所述哈希函数；签名方使用第二组中自己的密钥对所述摘要进行异或操作，生成签名；

步骤3，验证签名：签名方将消息和签名作为一个整体发送给第一验证方，第一验证方接收后将自己持有的两组密钥和所述消息和签名整体发送给第二验证方，第二验证方接收后通知第一验证方并将自己持有的两组密钥发送给第一验证方，所述第一验证方和第二验证方根据各自持有的密钥分别推算出签名方的两组密钥，并分别用所述推算出的第一组密钥对消息作用哈希函数，得到第一正向摘要和第二正向摘要，分别用所述推算出的第二组密钥对签名进行解密操作，得到第一反向摘要和第二反向摘要；如果第一正向摘要等于第一反向摘要，则第一验证方接受签名，否则不接受；如果第二正向摘要等于第二反向摘要，则第二验证方接受签名，否则不接受；如果第一验证方和第二验证方同时接受则完成数字签名。

2.根据权利要求1所述的一种量子数字签名方法，其特征在于，所述步骤1中采用秘密共享技术，实现秘密共享技术的方法包括直接使用量子秘密共享协议或间接利用两对共享密钥，间接利用两对共享密钥即签名方与第一验证方共享一对密钥、签名方与第二验证方共享另一对密钥，由签名方将其共享的密钥异或操作产生新的密钥。

3.根据权利要求2所述的一种量子数字签名方法，其特征在于，所述的共享密钥由量子密钥分发技术或量子随机数发生器结合安全配送方式来实现。

4.根据权利要求1所述的一种量子数字签名方法，其特征在于，所述步骤3中，第一验证方与第二验证方之间通过认证的经典信道交换信息。