[发明专利]一种无拍卖商的量子密封拍卖方法

说明书

本发明公开了一种无拍卖商的量子密封拍卖方法，不需要拍卖商，所有投标者事先对自己的竞拍价进行承诺，然后借助于一种量子安全多方析取方法，一起合作找出最高竞拍价所在子区间，进而找出最高竞拍价及其出价者，最后由所有投标者进行验证，从而保证了整个过程的正确性、公平性和隐私性。本发明能有效地解决现有量子密封拍卖过程中拍卖商不完全可信以及未获胜投标者竞拍价泄露等安全问题，同时使用了尽量少的、容易制备的量子资源，在保证安全性的同时具有较强实用性。

技术领域

本发明属于安全多方计算及现代密码学应用领域，具体地说是一种无拍卖商的量子密封拍卖方法。

背景技术

伴随着互联网技术的飞速发展，各种电子商务技术层出不穷，如电子支付、电子投票、电子拍卖等在实际生活中已得到广泛应用。和传统拍卖一样，电子拍卖根据竞拍价是否公开分为公开拍卖和密封拍卖。在公开拍卖中，投标者通过互联网向拍卖商提交的报价是公开的，所有合法投标者都可以获得其他投标者的报价；而在密封拍卖中，投标者要在规定时间内向拍卖商秘密提交竞拍价，拍卖商在规定时间后查看竞拍价并按一定的规则选出获胜者。除获胜者的竞拍价被公开外，其他投标者的竞拍价都保密，有效的保护了投标者的匿名性和隐私性，因此密封拍卖是目前广泛使用的电子拍卖形式。

经典领域的密封拍卖使用的加密、签名方案依赖于困难的数学问题，随着量子计算的发展，经典密码学面临巨大挑战，像经典加密算法RSA算法在量子计算机面前不堪一击，为了应对这些挑战，出现了量子密码学，它的安全性建立在量子力学基本原理之上，在理论上可以保证无条件安全。

在2009年，Naseri提出了首个量子密封拍卖(QSA)协议，通过量子安全直接通信向拍卖商发送竞拍价；不久后，秦和杨等人分别指出协议中存在安全漏洞，恶意投标者可以秘密获取其他投标者的竞拍价而不会被发现，为修复此漏洞引入了诱骗态，利用诱骗态进行窃听检测，但是改进的协议无法抵抗共谋攻击，恶意投标者可以和不诚实的拍卖商合谋赢得拍卖；在2010年，赵等人引入了后验证机制，投标者可以事先向其他投标者发送承诺，等投标者获胜后公开承诺让其他投标者验证，但这个后验证机制存在安全漏洞，后来又相继出现了多个具有后验证机制的QSA协议。

以上所有协议都假设拍卖商完全可信，诚实执行协议，不会泄露投标者的任何信息。但在现实世界中，很难找到这样一个完全可信的第三方。一个不可信的拍卖商可以帮助恶意投标者不公平的赢得拍卖；也可以将其他未获胜的投标者的竞拍价泄露出来，而竞拍价中包含着很多商业秘密，比如投标者对商品的重视程度、对其价格的承受范围以及某一方面的未来规划等；即使拍卖商不泄露竞拍价，他也可以利用本次的竞拍价为以后拍卖同类商品提供策略支持。竞拍价属于投标者的个人信息，投标者出于保护隐私的考虑，可能并不希望拍卖商知道。由此可知，现有的量子密封拍卖协议并没有很好的保护投标者的隐私数据，在拍卖商和投标者合谋以及多个投标者合谋方面还存在安全漏洞。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种无拍卖商的量子密封拍卖方法，以期能够解决现有量子密封拍卖方案中存在的拍卖商不可信、竞拍价无法得到有效保护等安全问题，以保证拍卖过程的正确性、公平性和隐私性；在方案中使用尽量少的、容易制备的量子资源，从而减少量子资源耗费，降低操作复杂性，进而在保证安全性的同时具有较强的实用性。

本发明为解决技术问题所采用如下的技术方案是：

本发明一种无拍卖商的量子密封拍卖方法的特点是按如下步骤进行：

步骤一、设置有n个投标者P₁,P₂,…,P_i,…,P_n，其中，P_i表示第i个投标者，1≤i≤n；所述第i个投标者P_i将自己的竞拍价b_i做隐藏处理后生成承诺值c_i，并将所述承诺值c_i通过经典信道向其他n-1个投标者公布，0≤b_i＜N，N表示竞拍价上限；