[發明專利]一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法

在審

• 申請號: 202310037368.4
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116155508A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 劉艷華;劉永華;薛宏;張少華
• 申請（專利權）人: 易迅通科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 西安泛想力專利代理事務所(普通合伙) 61260
• 代理人: 張梅娟

1.一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法，其特征在于，所述方法用于使發送方Alice向接收方Bob和接收方Charlie以量子態的形式傳輸一串秘密信息m，所述方法包括：

步驟1，發送方Alice與接收方Bob生成第一最終密鑰，用于發送方Alice與接收方Bob之間秘密信息m傳輸過程中的信息簽名和驗證；

發送方Alice與接收方Charlie生成第二最終密鑰，用于發送方Alice與接收方Charlie之間秘密信息m傳輸過程中的信息簽名和驗證；

步驟2，發送方Alice分別與接收方Bob和接收方Charlie生成量子簽名序列，接收方Bob和接收方Charlie隨機選擇自己的一半量子態互相交換得到第一簽名信息和第二簽名信息；

步驟3，在消息傳遞階段，接收方Bob和接收方Charlie分別將自己持有的第一最終密鑰和第二最終密鑰與經過互換得到的第一簽名信息和第二簽名信息進行核對比較，如果每一半密鑰的不匹配數量都小于門限值，則接收方Bob和接收方Charlie分別接收其收到的簽名。

2.根據權利要求1所述的一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法，其特征在于，所述第一最終密鑰和第二最終密鑰的生成方式相同，具體生成方法包括以下步驟：

步驟1，發送方Alice和接收方Bob或接收方Charlie根據隨機選

擇的編碼模式或者測試模式產生信號光；

步驟2，發送方Alice和接收方Bob或者接收方Charlie通過光信道將各自的信號光發送給一個中繼者Eve；

步驟3，中繼者Eve通過分束器對來自發送方Alice和接收方Bob或接收方Charlie的輸入信號進行干涉測量，并且公開宣布每一次的測量結果；

步驟4，中繼者Eve通過多次重復步驟1-3獲得第一最終密鑰或第二最終密鑰。

3.根據權利要求2所述的一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法，其特征在于，對于所述編碼模式，發送方Alice或者接收方Bob根據經典比特值準備態或者，這里是平均光子數或稱為光強；

對于所述測試模式，發送方Alice或者接收方Bob準備強度為的預測單光子源，該光脈沖被泵浦到非線性晶體上，產生信號光和閑置光的組合光：

其中，表示n光子態，下標I和S分別表示閑置光和信號光，是對應的光子數分布；

通過發送方Alice和接收方Bob處的本地檢測器DA和DB檢測閑置光，并通過DA和DB的檢測事件投影不同的信號光的狀態。

4.根據權利要求2所述的一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法，其特征在于，中繼者Eve對于成功的觀測結果描述為：，?或者?，，

其中和對應于中繼者Eve檢測器D1和D2的測量結果；

“1”代表檢測器產生響應，“0”?代表檢測器沒有發生響應。

5.根據權利要求1所述的一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方法，其特征在于，接收方Bob和接收方Charlie進行一半量子態互相交換的過程為：

首先，發送方Alice使用雙場密鑰生成協議TF-KGP四個長度為的密鑰串：密鑰由Bob持有，密鑰由Charlie持有；發送方Alice在秘密信息上的一個消息位的簽名用表示；

然后，接收方Bob和接收方Charlie對稱化他們的密鑰。

6.根據權利要求5所述的一種被動誘騙態雙場量子數字簽名方

法，其特征在于，接收方Bob和接收方Charlie對稱化他們的密鑰的具體過程為：

接收方Bob?或者接收方Charlie任意選擇所擁有的密鑰或

比特值中的一半，把這些比特值以及相應的位置信息通過已驗證經典信道發送給接收方Charlie?或接收方Bob；

交換密鑰后，接收方Bob和接收方Charlie擁有的對稱密鑰分別表示為或；

接收方Bob或接收方Charlie記錄好對稱密鑰中由接收方Charlie?和接收方Bob轉發得來的部分。