本文關(guān)鍵詞：仲裁量子簽名方案的若干問題研究

  更多相關(guān)文章： 仲裁量子簽名 量子加密算法 群簽名 代理簽名 盲簽名

【摘要】：數(shù)字簽名作為密碼學(xué)研究的重要分支,在身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性’保護(hù)等方面扮演著至關(guān)重要的角色。然而,量子計(jì)算的發(fā)展給基于數(shù)學(xué)難解問題的經(jīng)典數(shù)字簽名方案帶來了巨大的安全隱患。為了確保數(shù)字簽名在量子環(huán)境下的安全性,一種將量子理論直接應(yīng)用于數(shù)字簽名的研究方向被提出,這就是量子簽名。在目前的量子簽名研究中,仲裁量子簽名作為方案設(shè)計(jì)和分析的基本思想,具有重要的理論價值和實(shí)際應(yīng)用前景。本文正是以仲裁量子簽名方案為研究對象,從加密算法分析和具體應(yīng)用方案分析兩個角度,揭示了目前量子簽名中存在的設(shè)計(jì)缺陷和安全性隱患,并提出了安全的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)策略。本文的研究內(nèi)容和主要貢獻(xiàn)如下：在仲裁量子簽名方案中的加密算法分析方面,首先分析了Choi加密算法的脆弱性,發(fā)現(xiàn)該加密算法并不能抵御接收者的偽造攻擊；進(jìn)而,從更為一般的角度,證明了現(xiàn)有的針對量子消息和經(jīng)典消息的加密算法,同樣無法抵御接收者的偽造攻擊。上述結(jié)果充分表明了以保密通信為目的設(shè)計(jì)的量子加密算法并不能直接應(yīng)用于仲裁量子簽名來保證方案的安全性。在仲裁量子簽名方案中的加密算法設(shè)計(jì)與改進(jìn)方面,首先確定了Choi加密算法的適用條件,指出了針對帶有旋轉(zhuǎn)簽名預(yù)處理操作的仲裁量子簽名方案,可以通過改進(jìn)Choi加密算法來抵御接收者的偽造攻擊；隨后,從密鑰多維度控制的角度,設(shè)計(jì)了一系列可抵御偽造攻擊的一般性量子加密算法,包括可控輔助算子加密算法、對應(yīng)關(guān)系加密算法、串行連續(xù)加密算法和并行多算子加密算法。在具體應(yīng)用背景下的仲裁量子簽名方案的設(shè)計(jì)與分析方面,首先分析了兩類仲裁量子群簽名方案的實(shí)用性和安全性,發(fā)現(xiàn)Wen等人的Bell態(tài)量子群簽名方案其本質(zhì)是一個兩方的簽名方案,接收者完全可以偽造簽名,簽名者也完全可以否認(rèn)簽名；而在Xu等人的非糾纏態(tài)仲裁量子群簽名方案中,簽名者可以通過實(shí)施截獲重發(fā)攻擊來成功否認(rèn)簽名；進(jìn)一步,利用基本的糾纏交換技術(shù),設(shè)計(jì)了一種更為安全實(shí)用的仲裁量子群簽名方案；最后,分析了一種量子代理弱盲簽名方案的實(shí)際可行性,指出了該方案中缺少必要的權(quán)限控制機(jī)制,導(dǎo)致接收者可以任意偽造合法的簽名。
【關(guān)鍵詞】：仲裁量子簽名 量子加密算法 群簽名 代理簽名 盲簽名
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O413;TN918.91
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景以及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文安排及主要研究成果14-17
• 第二章 仲裁量子簽名基礎(chǔ)知識和典型方案介紹17-27
• 2.1 未知量子態(tài)相等性比較技術(shù)17-18
• 2.2 量子加密算法18-20
• 2.2.1 量子一次一密算法18-19
• 2.2.2 量子塊加密算法19-20
• 2.3 典型仲裁量子簽名方案介紹20-24
• 2.3.1 GHZ態(tài)仲裁量子簽名方案20-22
• 2.3.2 Bell態(tài)仲裁量子簽名方案22-23
• 2.3.3 非糾纏態(tài)仲裁量子簽名方案23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-27
• 第三章 仲裁量子簽名方案中的加密算法脆弱性分析27-39
• 3.1 Choi加密算法的脆弱性分析27-33
• 3.1.1 算法介紹27-30
• 3.1.2 算法分析30-33
• 3.2 一般性加密算法的脆弱性分析33-37
• 3.2.1 一般性量子消息加密算法分析33-35
• 3.2.2 一般性經(jīng)典消息加密算法分析35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 第四章 仲裁量子簽名方案中的加密算法改進(jìn)39-51
• 4.1 特定條件下的Choi加密算法改進(jìn)39-43
• 4.2 一般情況下的改進(jìn)加密算法設(shè)計(jì)43-49
• 4.2.1 可控輔助算子加密算法43-45
• 4.2.2 對應(yīng)關(guān)系加密算法45-47
• 4.2.3 串行連續(xù)加密算法47-48
• 4.2.4 并行多算子加密算法48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-51
• 第五章 具體應(yīng)用背景下的仲裁量子簽名方案設(shè)計(jì)與分析51-71
• 5.1 針對兩類典型仲裁量子群簽名方案的分析51-59
• 5.1.1 針對Wen的Bdll態(tài)仲裁量子群簽名方案分析51-54
• 5.1.2 針對Xu的非糾纏態(tài)仲裁量子群簽名方案分析54-58
• 5.1.3 總結(jié)和討論58-59
• 5.2 基于糾纏交換的安全仲裁量子群簽名方案設(shè)計(jì)59-63
• 5.2.1 方案設(shè)計(jì)59-61
• 5.2.2 安全性分析61-63
• 5.2.3 總結(jié)和討論63
• 5.3 一種仲裁量子代理弱盲簽名方案分析63-69
• 5.3.1 方案介紹64-66
• 5.3.2 方案分析66-68
• 5.3.3 總結(jié)和討論68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 第六章 全文總結(jié)與展望71-75
• 6.1 全文總結(jié)71-73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-89
• 致謝89-91
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄91-93
• 博士在讀期間參與的項(xiàng)目93

，

本文編號：851045