[发明专利]一种基于链式相控加密操作的量子双重签名的方法

摘要

本发明公开了一种基于链式相控加密操作的量子双重签名的方法，该方法包括：第一通信者制备相干态的第一盲化信息以及制备相干态的第二盲化信息，并根据链式相控加密操作对第二盲化信息和第一盲化信息分别进行签名得到第二签名信息和第一签名信息；再将第二签名信息和第一签名信息进行连接生成相干态的第三信息，并进行链式相控加密操作获得量子双重签名后发送给第二通信者，第二通信者按照预设相控解密操作解密量子双重签名得到第二签名信息和第一签名信息，对第一签名信息进行验证以及将第二签名信息发送给第三通信者，供第三通信者验证第二签名信息。本发明通过上述方法，加强了签名中相干态之间的关系，提高了电子签名的安全性。

主权项

1.一种基于链式相控加密操作的量子双重签名的方法，其特征在于，包括：步骤1：基于量子密钥分配协议以及预设目标密钥获取方法，参与通信的通信者获取对应目标密钥；其中，目标密钥长度为N，目标密钥中每一位的取值范围为[1，N]之间的整数，且每一位的取值是不相同的，N为大于或等于1的整数；第一通信者和第二通信者分别获取第一目标密钥，第一通信者和第三通信者分别获取第二目标密钥，第二通信者与第三通信者分别获取第三目标密钥，其中，第一目标密钥、第二目标密钥以及第三目标密钥的长度分别为x+y，y，y；x、y为大于或等于1的整数；步骤2：第一通信者依据预设序列并采用幺正位移算法作用于真空态的方法将信息转换为以相干态形式表达的盲化信息，并发送给其余通信者；所述信息是第一通信者待发送给其余通信者的信息；其中，第一通信者依据长度为x比特的预设第一序列并采用幺正位移算法作用于真空态的方法将长度为x比特的第一信息转换为以相干态形式表达的第一盲化信息，并发送给第二通信者；以及依据长度为y比特的预设第二序列并采用幺正位移算法作用于真空态的方法将长度为y比特的第二信息转换为以相干态形式表达的第二盲化信息，并发送给第三通信者；步骤3：第一通信者基于链式相控加密操作获取所述第一盲化信息的第一签名信息和所述第二盲化信息的第二签名信息；其中，第一通信者根据第二目标密钥以及链式相控加密操作对所述第二盲化信息进行签名得到第二签名信息，以及根据第一目标密钥的前x位以及链式相控加密操作对所述第一盲化信息进行签名得到第一签名信息；步骤4：第一通信者基于张量积计算方法以及链式相控加密操作并依据所述第一签名信息和所述第二签名信息生成量子双重签名；其中，第一通信者通过张量积的计算将步骤3中第二签名信息和步骤3中第一签名信息进行连接生成相干态的第三信息；并根据第一目标密钥以及链式相控加密操作对第三信息进行签名获得量子双重签名，并发送给第二通信者；步骤5：第二通信者利用第一目标密钥以及预设的相控解密操作解密步骤4中的量子双重签名而获得步骤3中第一签名信息和第二签名信息；其中，所述预设的相控解密操作是与所述链式相控加密操作相对应的相控解密操作；步骤6：第二通信者验证步骤5中的第一签名信息是否有效，若有效，第二通信者利用第三目标密钥以及链式相控加密操作对步骤5中第二签名信息进行再次签名，并发送给第三通信者；步骤7：第三通信者利用第三目标密钥以及预设的相控解密操作解密步骤6中的被再次签名的信息而获得所述第二签名信息，并验证第二签名信息是否有效，若有效，第一通信者发送所述预设序列给其余通信者，其中，第一通信者将所述预设第一序列发送给第二通信者，所述预设第二序列发送给第三通信者；步骤8：其余通信者基于所述预设序列和预设规则解密步骤2中的盲化信息，使得所述其余通信者完成电子签名；其中，第二通信者基于所述预设第一序列以及预设规则解密第一盲化信息使其恢复为所述第一信息，以及第三通信者基于所述预设第二序列以及预设规则解密第二盲化信息使其恢复为所述第二信息；所述预设规则为：其中，K_RO表示预设第一序列，表示预设第一序列K_RO的第i个值，和分别代表第一盲化信息中的第i个相干态的振幅和相位；K_RP表示预设第二序列，表示预设第二序列K_RP的第j个值，和分别代表第二盲化信息中的第j个相干态的振幅和相位，表示模二加；|M>_O表示第一信息，且第一信息M_O与关系如下：其中，x表示第一信息M_O的长度，表示第一信息M_O的第i个二进制比特，且M_P表示第二信息，且第二信息M_P与关系如下：其中，y表示第二信息M_P的长度，表示第二信息M_P的第j个二进制比特，且表示张量积。