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申请/专利权人：郑州轻工业大学

摘要：本发明提出了一种基于Bell态的新型仲裁量子签名方法，用于提高AQS的安全性能；其步骤为：首先，通过对消息的散列函数输出值，对特定Bell态进行编码；其次，签名发送方、签名接收方和仲裁管理方以特定方式交换编码后的Bell态序列；签名发送方与签名接收方分别以不同密钥加密交换后的Bell态测量结果，并将上述密文发送给仲裁管理方；最后，仲裁管理方通过查特定表格来验证签名合法性。本发明基于Bell量子态、BB84协议以及量子一次一密加解密算法进行数字签名，具有形式化的安全性证明。

主权项：1.一种基于Bell态的新型仲裁量子签名方法，其特征在于，包括初始化、生成签名和验证签名三个阶段；初始化阶段的步骤如下：S01、签名发送方，签名接收方和仲裁管理方分别准备n长度的|Ψ-Bell态序列；分别记为|ABn、|CDn和|EFn；S02、签名发送方通过量子密钥分发协议向仲裁管理方共享2n长度的密钥skA，签名接收方通过量子密钥分发协议向仲裁管理方共享2n长度的密钥skB；S03、签名发送方计算消息m的散列函数值然后将按顺序两两一对进行分割得到序列Seq；生成签名阶段的步骤如下：S11、签名发送方依照每一对序列Seq的值对|ABn进行加密；S12、签名发送方、签名接收方和仲裁管理方交换他们的第二粒子，交换粒子时对信道进行窃听检测；若检测到信道有窃听发生，则终止本次签名过程；若无窃听，执行步骤S13；S13、签名发送方用Bell基测量|AFn，得到经典测量结果AFn，利用量子一次一密加密方法对经典测量结果AFn进行加密，并将密文EskAAFn发送给仲裁管理方作为消息m的签名，发送密文时也对信道进行窃听检测；若检测到信道有窃听发生，则终止本次签名过程；若无窃听，进入验证签名阶段；验证签名阶段的步骤如下：S21、签名接收方用Bell基测量|CBn，得到经典测量结果CBn，利用量子一次一密加密方法对经典测量结果CBn进行加密，并将密文EskBCBn发送给仲裁管理方，发送密文时也对信道进行窃听检测；若检测到信道有窃听发生，则终止本次签名过程；若无窃听，执行步骤S22；S22、仲裁管理方用Bell基测量|EDn，得到经典测量结果EDn，并通过量子一次一密解密方法得到AFn和CBn；仲裁管理方利用密钥skA和消息m计算Seq，同时通过三组经典测量结果AFn、CBn和EDn还原出Seq′；仲裁管理方将Seq与Seq′进行比较，若一致，则认为签名EskAAFn合法，否则认为签名不合法。

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权利要求：

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