[发明专利]一种新的量子电子合同签署方法

摘要

一种新的量子电子合同签署方法，通过初始化阶段、承诺阶段和仲裁阶段，不再基于大数分解或离散对数等数学难题，提高了方案的安全性。其次，新方法不再需要双方事先交换彼此对合同等信息的数字签名，从而使得本专利技术不再依赖于目前的量子数字签名技术，并提高了方案的效率。

主权项

1.一种新的量子电子合同签署方法，其特征在于：步骤一、初始化阶段令A,B分别表示合同签署双方，TTP表示可信第三方；①TTP制备量子态集和每个量子态和随机处于|0>，|1>，|+>和|‑>四种之一，这里并以00，01，10，11分别表示|0>，|1>，|+>，|‑>，并为所有量子态和所有量子态的经典描述信息指派唯一识别码PIN；②TTP将量子态集识别码PIN和对的经典描述信息安全发送给A，将量子态集识别码PIN和对的经典描述信息安全发送给B，同时保存信息(C^A,C^B)和识别码PIN；步骤二、承诺阶段承诺阶段约定如果参与方同意承诺合同有效，则接下来用同意基Accept‑basis测量所有量子态；否则用拒绝基Reject‑basis测量；并且约定Accept‑basis指的是：若hi＝0，用Z＝{|0>,|1>}基测量，若hi＝1，用X＝{|+>,|‑>}基测量；Reject‑basis指的是：若hi＝0，用X＝{|+>,|‑>}基测量，若hi＝1，用Z＝{|0>,|1>}基测量，hi表示Hash函数输出序列中第i个比特；假定A和B对合同C、识别码PIN、时限t和其它约定信息m达成一致，此时并未对合同C承诺；A和B分别计算h(C,PIN,t,m)＝h₁||h₂||…||h_N，其中，h():()^*→()^N是方案事先约定采用的抗碰撞安全Hash函数，它将任意长度的消息转换为长度为N的比特串；最后A和B根据Hash值h(C,PIN,t,m)选择相应的测量基分别测量他们的量子态集和并交换彼此测量结果，不失一般性，假定A首先开始执行承诺协议：①A选择Accept‑basis测量量子态即若h₁＝0，A用Z基测量若h₁＝1，A用X基测量并分别记测量结果|0>，|1>，|+>，|‑>为最后A将测量结果发送给B；②若B在t时刻内未收到A发送的测量结果或发现的第一个比特与h₁不相同，则B立即联系TTP执行仲裁协议；否则，B进一步验证A是否选择了正确的基测量若A选择的基与量子态一致但则B也立即联系TTP执行仲裁协议；若A选择的基与量子态不一致或则B用Accept‑basis测量并分别记测量结果|0>，|1>，|+>，|‑>为最后B将测量结果发送给A；③若A在t时刻内未收到B发送的测量结果或发现的第一个比特与h₁不相同，则B立即联系TTP执行仲裁协议；否则，A进一步验证B是否选择了正确的基测量若B选择的基与量子态一致但则A也立即联系TTP执行仲裁协议；若B选择的基与量子态不一致或则A用Accept‑basis测量并分别记测量结果|0>，|1>，|+>，|‑>为最后A将测量结果发送给B；重复①‑③，直至A最后收到B对的测量结果并判断无误，若无异议，A和B都收到了彼此对合同C的有效承诺，协议到此结束；否则，若出现一方未在t时刻内收到另一方的响应或对收到的信息存疑，或事后出现争议，则立即执行仲裁协议；步骤三、仲裁阶段TTP根据公开已知的概率分布确定数值不失一般性，假定A联系TTP对合同承诺进行仲裁，A首先根据自己的偏好确定使合同有效或拒绝合同，如果A想使得合同有效，A用Accept‑basis测量剩下的量子态即若h_i＝0，A选择Z基测量若h_i＝1，A选择X基测量；反之，如果A想拒绝合同，A用Reject‑basis测量剩下的量子态即若h_i＝0，A选择X基测量若h_i＝1，A选择Z基测量A和B分别将各自的测量结果、合同C、识别码PIN、时限t和其它约定信息m提交给TTP，TTP首先分别验证他们的测量结果和他们的诉求是否一致，并检查提交的信息是否与其存储的信息(C^A,C^B)相悖，若发现任何一方欺骗，则只考虑诚实一方的测量结果；具体地：假定表示量子态集中与Accept‑basis一致的个数，假定表示量子态集中与Reject‑basis一致的个数，类似地，表示量子态集中与Accept‑basis一致的个数，表示量子态集中与Reject‑basis一致的个数；如果A提交Accept‑basis测量结果的个数不小于同时B提交的Reject‑basis测量结果的个数不大于或者B提交Accept‑basis测量结果的个数不小于并且A提交的Reject‑basis测量结果的个数不大于则TTP判定合同有效；若TTP发现一方，比如B方提供了不正确的结果，同时A方提交了Accept‑basis测量结果的个数不小于则认为合同有效；其它情况均认定合同无效。