不完全依赖仲裁的量子签名协议

基于量子一次一密和量子密钥分配，提出了一种在签名及验证过程中没有仲裁参与操作的量子签名协议。在签名过程中，将消息转化为量子比特，在量子比特上进行签名并附上和消息相关的身份信息。签名消息的传输文件采用帧结构的形式，在验证过程中，通信双方完全读取帧文件内容需要相互确认身份，并留下与消息相关的身份信息，因此满足了签名协议的不可否认性。     

针对经典消息的高效量子签名协议

基于量子一次一密和量子密钥分配,提出了一种针对经典消息的高效量子签名协议。该协议利用Hash函数对经典消息取摘要,将任意位的经典消息编码为确定位数的量子信息,在对位数较多的经典信息签名时,大大减少了密钥长度和所需传输的量子位。协议不需要使用纠缠态,只需要进行von Neumann测量。与现有的几种量子签名协议相比,协议效率显著提高。     

基于W态的量子代理盲签名

代理盲签名在电子投票系统、电子商务系统和网络环境等方面有着广泛的应用.综合考虑现实情形下的通信开销、量子操作复杂性、验证效率等相关因素,提出了一种基于量子W态相干性的量子代理盲签名方案.消息拥有者先将秘密盲化,代理签名者在经过授权后对盲化的消息进行有效签名.方案最大的优势是签名时仅仅需要单粒子测量,并不需要实施任何量子酉变换.此外,与其它主流方案相比,在验证签名和经典通信的效率上也获得了更好的效果.     

一种可实现的量子有序多重数字签名方案

首次研究了量子有序多重数字签名问题.提出的方案借鉴经典有序多重数字签名模型,利用量子纠缠交换来实现消息的签名与验证,并依赖量子密钥和一次一密算法来保证方案的安全.本方案除了不受签名用户数量限制外,还选择Bell态光子为信息载体,因此签名每bit消息所需的光子数较少且易于实现.     

有序双重的量子盲签名协议

考虑现实生活中跨行交易的情形,需要两方银行对同一账单进行签名,首次提出了一个基于量子相干性和量子纠缠性的有序双重量子盲签名协议。消费者先将消息盲化,两方银行先后对盲化消息进行有序签名。协议的优势是验证方只需要进行粒子测量,并不需要实施量子酉变换。此外,与其他主流的单重量子盲签名方案相比,验证签名时的效率和正确率有明显的提高。     

基于量子密码的签名方案

本文首次研究了量子签名问题,并提出了一个基于对称密码体制的量子签名方案.所提出的量子签名方案利用量子力学中的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)三重态的相干特性实现对量子比特串的签名和验证.研究表明本文提出的量子签名方案具有可证明安全性.     

基于正则图上量子游走的仲裁量子签名方案

量子游走已经被提出可以用于瞬时地传输量子比特或多维量子态。根据量子游走的隐形传输模型,该文提出一种无需提前准备纠缠源的基于正则图上量子游走的仲裁量子签名算法。在初始化阶段,密钥是由量子密钥分发系统制备;在签名阶段,基于正则图上的量子游走隐形传输模型被用于转移信息副本密文从发送者到接收者。具体地,发送者编码要签名信息的密文在硬币态上,通过两步正则图上的量子游走,可以自动地产生用于量子隐形传输必须的纠缠态。发送者和接收者对制备的纠缠态的测量为签名生成和签名验证的凭据。在验证阶段,在仲裁的辅助下,验证者依照发送者的经典结果核实签名的有效性。此外,随机数和认证的公共板被引进阻止接收方在接收真正信息序列之前的存在性伪造攻击和否认攻击。安全性分析表明设计的算法满足签名者和接收者的不可抵赖以及任何人的不可伪造。讨论表明方案不能抗击发送者的抵赖攻击,相应的建议被给出。由于实验上已经证明量子游走可以在多个不同的物理系统上实现,因此该签名方案未来是可实现的。     

基于量子纠缠的盲签名方案

基于量子纠缠交换的原理,提出了一种基于量子纠缠的盲签名方案。制备后的EPR纠缠粒子通过EPR纠缠交换,变化为全新的纠缠态。对新量子态的测量可以作为签名者和测量者的签名、测量依据,实现了量子通信、盲签及验证。不同于基于数学求解困难性的经典盲签名,本方案保证了消息对签名者的匿名性和方案的无条件安全性。     

一个量子代理弱盲签名方案

代理盲签名在电子支付系统、电子投票系统、移动代理系统和网络安全等方面有着广泛的应用.基于EPR (Einstein–Padolsky–Rosen)对的纠缠相干性和可控量子隐形传态,提出了一种量子代理弱盲签名方案.不同于经典的基于计算复杂性的代理盲签名方案,本方案利用量子力学的物理特性来实现消息盲化、签名及验证,因而保证了消息所有者的匿名性和无条件安全性.     

基于纠缠交换的量子信息签名方案

该文提出了一种利用纠缠粒子对交换的量子信息签名方案。在该签名方案中,Alice根据消息的编码对自己的纠缠粒子对作一局域操作,在与系统管理员及Bob进行粒子对交换后测量的结果即为消息的签名,Bob根据三方测量结果可以验证签名。该方案具有绝对的安全性,可以应用在量子通信网络中,同时还具有量子身份认证的功能,并且在现有技术条件上完全能够实现。     

基于单粒子的仲裁量子签名方案

针对当前签名密钥重复使用容易被破译,以及否认签名的攻击等问题,提出了一种基于单粒子的仲裁量子签名方案(AQS).该协议结合单向哈希函数和随机数,通过引入会话密钥从而使固有密钥可以重复使用,在仲裁者验证签名的合法性之后,不再把相应的签名信息返回给接收者做进一步的验证,从而解决否认签名攻击.同时,使用单粒子可以提高传输效率.经安全性分析,此签名方案可有效抵御各种主动攻击和被动攻击.     

用 GHZ态实现任意两粒子态的量子信息分离方案

提出一个用GHZ态作为量子信道分离两粒子态的方案。Alice 先执行两次Ｂell基测量,Alice向她的两个接收者公布四个经典比特信息,接收者Bob 和Charlie一起合作能恢复初态。在合作中他们分别执行了单量子比特测量和幺正操作。此分离方案给出了具体的幺正操作。     

一种可多人验证的量子多重代理盲签名方案

多数情况下签名者只有一个人。当原始签名人无法亲自签名时,为了保证文件的有效性、防止权利过于集中,他可以委托多个人对文件进行签名和验证。方案采用量子密钥分发协议保证安全性,并利用幺正变换进行签名和验证,对签名和验证的顺序没有要求,并且签名和验证人数可以不同,提高了工作效率。正确性和安全性分析表明该方案技术实现简单,能够抵御主动和被动攻击,是一种安全的可实现量子多重代理盲签名方案。     

一种高效的量子秘密共享方案

利用量子安全直接通信和量子密集编码的思想,本文提出一个新的基于GHZ三重态的高效量子秘密共享(QSS)方案.利用量子相干性和一个公开的比特串K,Alice直接让Bob和Charlie共享其秘密消息,而不是首先与Bob和Charlie建立共享的联合密钥,再用联合密钥传输消息.该方案中平均消耗一个GHZ态可以共享两比特的经典信息.我们分别给出了无噪声信道和有噪声信道情形的安全性分析,并重点就量子直接秘密共享和量子安全直接通信之间的区别说明了协议中使用公开的K的必要性.     

Quantum data hiding

We expand on our work on quantum data hiding - hiding classical data among parties who are restricted to performing only local quantum operations and classical communication (LOCC). We review our scheme that hides one bit between two parties using Bell (1964) states, and we derive upper and lower bounds on the secrecy of the hiding scheme. We provide an explicit bound showing that multiple bits can be hidden bitwise with our scheme. We give a preparation of the hiding states as an efficient quantum computation that uses at most one ebit of entanglement. A candidate data-hiding scheme that does not use entanglement is presented. We show how our scheme for quantum data hiding can be used in a conditionally secure quantum bit commitment scheme     

在第三方控制下实现量子隐形传输

提出了一种利用两粒子最大纠缠态和三粒子部分纠缠态作为量子通道,成功实现量子隐形传态的方案,其中作为通道的三粒子部分纠缠态可以由一般的GHZ态经过一个H门和CNOT门得到,并且与以往一般的三粒子通道相比,它可以传输更多的信息给接收者。发送者Alice在以Bell基为底的基础上对手中的粒子进行测量,然后把测量结果通过经典信道告诉控制者Charlie,Charlie以非最大纠缠Bell基为底,对粒子进行测量,把结果告诉接收者Bob,最后Bob对粒子进行相应的幺正变换,即可得到最初态。此方案采用非最大纠缠态作为量子通道,在Charlie的控制下,有可能实现传输概率100%的完美传输。