利用纠缠态实现量子代理签名

Digital signatures are base of identity authentication, data integrity and protection of non-repudiation service．At the same time they are important tool in e-commerce and the electronic contract．So they are very important roles in modem digital signature system．Because of quantum properties the communication is safer than before, but the fault is more vulnerable to interfere．The main purpose of this project is dedicated to propose new quantum proxy singature schemes, improve the communication capacity and discuss the question of quantum cryptography, quantum information even quantum mechanics．

数字签名是实现网络身份认证、数据完整性保护和非否认服务的基础，也是开展电子商务和签订电子合同的重要工具，所以数字签名在现代密码系统中起着十分重要的作用。由于经典的数字签名并不是无条件安全的，于是人们基于量子物理的特性提出了量子签名协议，以及量子身份认证协议，并研究了相应协议的安全性问题。量子纠缠态的特性使得通信更加安全，但同时也具有更容易受到干扰的缺点。本项目的主要目的，就是致力于从理论上探究新型的量子签名方案，使得量子签名更为简单化，提高协议的容量，并借此对量子密码，量子信息甚至量子力学的一些基本问题进行探讨。

纠缠态是指多粒子体系的一种叠加态。一对处于量子纠缠态的粒子，即使相隔很远，当其中一个状态改变时，另一个也会即刻发生相应改变。量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信具有绝对安全特性，不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生活。. 由于一些原因，原始签名人不能亲自进行签名，需要授权他的代理签名人代替他行使签名权，并生成有效签名，这就是量子代理签名。本项目利用多粒子纠缠态作为纠缠资源，探究量子代理签名理论方案。在项目执行期间，我们取得了预期的研究成果。利用五粒子纠缠态、六粒子纠缠态和七粒子纠缠态等多体纠缠态，我们提出了量子代理签名方案和量子代理弱盲签名方案。多粒子纠缠资源的使用一方面增加了纠缠资源的使用范围，另一方面我们选取的多粒子量子纠缠态都具有自己的鲜明的纠缠本质，更适合于量子通信。通过安全性分析，我们的量子代理签名方案是绝对安全的。研究成果以科研SCI论文的形式正式发表。. 项目组成员在量子代理签名方案的应用上也取得了一定的研究成果。传统的投票方式效率低下，而且容易受人为因素的影响而造成很多失误和违规行为。随着信息技术的飞速发展，这种传统的投票方案将逐步被电子投票所代替。由于量子纠缠态的引入，现代的电子投票方案具有绝对的安全性。在项目进展过程中，我们利用两个纠缠Bell态作为纠缠信道，提出了一种操作性强的电子投票方案。研究成果以科研SCI论文的形式正式发表。. 量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态、量子密集编码和量子代理签名等方面，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。期待我们的工作能为量子信息时代的到来作出一定的贡献。