量子电子合同签署理论及其应用研究

Electronic contract signing is currently a hot issue in the field of cryptography and information security, which plays an important role in electronic commerce. Some problems in quantum electronic contract signing and its application will be studied in this project by the way of combining new quantum cryptographic theories and classical electronic contract signing technologies. The research emphasis focuses on the following aspects: firstly, the problem of guaranteeing the integrity of signed messages in quantum digital signature schemes will be studied, and new digital signature schemes that can be applied in electronic contract signing will be given; secondly, the security analysis and improvement of the present electronic contract signing protocols will be studied, and new ingenious attack strategies will be given by applying quantum specialties and quantum information principles in the cryptanalysis of electronic contract signing; finally, the designing theory and formal method of two-party and multi-party electronic contract signing protocols based on new quantum cryptographic technologies will be studied. The expectant research achievements will provide the theoretical foundation and practical algorithmic support for the next development of fair transactions in the field of electronic commerce while giving theoretical reference for the formal analysis of other relevant quantum cryptographic protocols.

电子合同签署在电子商务中发挥着重要的作用，是目前密码学和信息安全领域研究的一个热点。本项目拟采用将量子密码新理论和经典电子合同签署技术相结合的方法，研究量子电子合同签署及其应用中存在的若干问题。重点研究以下几个方面的问题：研究量子数字签名方案中的消息完整性保护问题，给出适合应用于量子电子合同签署的数字签名方案；研究已有量子电子合同签署协议的安全性分析及改进，将多种量子特性和量子信息原理应用于量子电子合同签署协议的密码分析技术中，提出新的密码攻击手段，并给出改进方案；研究基于量子密码新技术的两方和多方电子合同签署协议的设计理论及其形式化方法。预期研究成果将为电子商务中的公平交易提供理论基础和较实用的算法支持，并为其它相关量子密码协议的形式化分析提供理论参考。

电子合同签署在电子商务中发挥着重要的作用，是密码学和信息安全研究领域的一个热点课题。本项目采用将量子密码新理论和经典电子合同签署技术相结合的方法，对量子电子合同签署协议的设计、分析和安全性证明等相关问题进行了研究，按计划顺利完成了研究目标和任务，先后在《IEEE Journal on Selected Areas in Communications》、《IEEE Transactions on Computers》、《IEEE Access》、《Physical Review A》、《Quantum Information Processing》、《Scientific Reports》和《中国科学：信息科学》等国内外期刊发表论文29篇，其中SCI已收录24篇，发表论文已被引用193次，2篇论文入选ESI高被引论文，申请国家技术发明专利6项，已授权1项，获河南省自然科学优秀论文二等奖2项。取得的主要成果包括：提出了一种更加高效的保证签名消息完整性的有效方法，给出了安全多方量子数字签名方案的设计原则；基于量子物理学原理分别设计了两方和多方量子电子合同签署方案，并分析和证明了方案的安全性；给出了三种实用量子保密查询方案，解决了信道噪声问题，并给出了可容忍错误的上界；提出了多种量子态的制备方案；分析了多种量子秘密分享的安全性，提出了几种新的密码攻击策略。. 在项目取得进展的同时，进一步凝练了学术的团队，培养青年教师5名，项目组成员6人晋升高一级职称，其中2人晋升教授、4人晋升副教授，1人入选中国密码学会高级会员，2人入选河南省高层次人才、河南省学术技术带头人、洛阳市优秀专家，1人入选洛阳市优秀科技领军人才，2人入选洛阳市优秀科技杰出人才，并培养研究生13名，顺利地完成了项目研究计划和目标。