利用糾纏態實現量子代理簽名

《利用糾纏態實現量子代理簽名》是依託上海電力大學，由曹海靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：利用糾纏態實現量子代理簽名
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：曹海靜
• 依託單位：上海電力大學

項目摘要

數字簽名是實現網路身份認證、數據完整性保護和非否認服務的基礎，也是開展電子商務和簽訂電子契約的重要工具，所以數字簽名在現代密碼系統中起著十分重要的作用。由於經典的數字簽名並不是無條件安全的，於是人們基於量子物理的特性提出了量子簽名協定，以及量子身份認證協定，並研究了相應協定的安全性問題。量子糾纏態的特性使得通信更加安全，但同時也具有更容易受到干擾的缺點。本項目的主要目的，就是致力於從理論上探究新型的量子簽名方案，使得量子簽名更為簡單化，提高協定的容量，並藉此對量子密碼，量子信息甚至量子力學的一些基本問題進行探討。

結題摘要

糾纏態是指多粒子體系的一種疊加態。一對處於量子糾纏態的粒子，即使相隔很遠，當其中一個狀態改變時，另一個也會即刻發生相應改變。量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通信具有絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領域有著重大的套用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。 由於一些原因，原始簽名人不能親自進行簽名，需要授權他的代理簽名人代替他行使簽名權，並生成有效簽名，這就是量子代理簽名。本項目利用多粒子糾纏態作為糾纏資源，探究量子代理簽名理論方案。在項目執行期間，我們取得了預期的研究成果。利用五粒子糾纏態、六粒子糾纏態和七粒子糾纏態等多體糾纏態，我們提出了量子代理簽名方案和量子代理弱盲簽名方案。多粒子糾纏資源的使用一方面增加了糾纏資源的使用範圍，另一方面我們選取的多粒子量子糾纏態都具有自己的鮮明的糾纏本質，更適合於量子通信。通過安全性分析，我們的量子代理簽名方案是絕對安全的。研究成果以科研SCI論文的形式正式發表。 項目組成員在量子代理簽名方案的套用上也取得了一定的研究成果。傳統的投票方式效率低下，而且容易受人為因素的影響而造成很多失誤和違規行為。隨著信息技術的飛速發展，這種傳統的投票方案將逐步被電子投票所代替。由於量子糾纏態的引入，現代的電子投票方案具有絕對的安全性。在項目進展過程中，我們利用兩個糾纏Bell態作為糾纏信道，提出了一種操作性強的電子投票方案。研究成果以科研SCI論文的形式正式發表。 量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態、量子密集編碼和量子代理簽名等方面，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。期待我們的工作能為量子資訊時代的到來作出一定的貢獻。