一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法技术

本发明专利技术涉及一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，属于量子计算技术领域。该方法包括以下步骤：S1：初始化阶段，建立量子系统；S2：信息盲化阶段；S3：授权和签名阶段；S4；验证阶段。本发明专利技术充分利用了量子的纠缠、量子不可克隆等特性和初始阶段中所述的技术充分保障了本发明专利技术的安全，使其满足信息的盲性，签名的不可伪造性，请求签名授权和同意授权的不可否认性。

A Third Party Electronic Payment Method Based on Quantum Multi-proxy Blind Signature

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法
本专利技术属于量子计算
，涉及一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法。
技术介绍
电子商务的发展过程中，密码技术起到了很大的作业。目前，密码技术如分组密码体制、公钥密码体制、认证码、盲签名、群签名等技术在电子商务的身份认证和保证数据安全的过程中得到广泛地使用。随着人们安全意识的增加和国家有关部门的重视。近年来，人们根据不同的电子支付方式，运用密码学等先进技术提出了诸多的电子支付协议。目前，电子商务正处于迅猛发展时期。因此，选择一种合适的支付方式是一个非常重要的问题。电子支付系统中的关键技术是盲签名和群签名。然而，在现代密码学中，经典群签名和盲签名方案几乎基于计算复杂性问题，而这些问题并不能证明是绝对安全的。因此，目前基于经典签名构造的电子现金系统也不能证明是无条件安全的。量子信息学是近年来基于信息科学和量子物理学而出现发展的新兴交叉学科，因其具有无条件的安全性和可检测性，因此受到了广泛的关注，量子信息学也为经典信息的传送提供了全新的思想。量子密码技术的原理是基于量子力学的物理性质，其安全性是建立在量子不可克隆等量子信息定理的基础上，作为一个新兴的交叉学科，由于其能够实现无条件安全性而越来越受到青睐。因而，随着计算机能力的不断提高，这些算法或协议将逐渐变得不安全。量子密码学不同于传统的经典密码系统，它依赖的不是经典数字问题，而是量子物理学理论。量子密码是一种全新的密码体制，是经典密码学与量子信息学结合的产物。量子密码系统中用于承载信息的主要是光子，光子可以有许多不同的描述，而量子不可克隆定理和海森堡测不准原理等都确保其具有无条件的安全性。因此，量子签名完全可以克服经典签名的上述经典签名所带来的不足，这是因为量子力学中的量子不可克隆定理和海森堡不确定性原理这两个重要原理在为量子密码的无条件安全性保驾护航。从而量子签名为构建的电子支付算法或协议具有无条件安全性。综上所述，现有技术存在的问题是：目前的电子支付协议中几乎是利用的经典群签名和盲签名技术。然而，经典群签名和盲签名方案几乎基于计算复杂性问题，随着计算机的计算效率和能力的不断提高，而这些问题并不能证明是绝对安全的。因此存在着安全问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法。在量子信息理论基础上，结合电子支付的实际需求，专利技术出既具有实用性又能保障其无条件安全性的系统及方法。该系统采用量子六粒子纠缠态作为量子信道，并利用Bell态测量和恰当的幺正变换，完成可控量子隐形传态的传输，使得原始签名人可以授权给多个代理签名人对支付信息进行签名，同时使系统满足盲性，不可伪造性，不可否认性和无条件安全性为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，该方法包括以下步骤：S1：初始化阶段，建立量子系统，为签名生成和分发安全密钥做准备；S2：信息盲化阶段，顾客Alice将购买信息利用单粒子测量进行盲化，并将盲化后的消息采用一次一密算法加密后发送给可信第三方Trent；S3：授权和签名阶段，代理签名人Uj对手中的粒子进行Bell态测量，并将测量结果作为代理签名请求发送给银行方Charlie，同时银行考虑是否同意授权；若同意授权则Charlie对手中粒子进行Bell态测量，Trent作为可信第三方协助完成整个可控量子隐形传态过程；S4：验证阶段，商人Bob根据Uj，Charlie和Trent的测量结果，对拥有的粒子进行相应的酉变换，去验证签名是否生效。进一步，在步骤S1中，所述建立量子系统是制备EPR对和量子六粒子纠缠态，并进行分发；同时生成在下阶段所需要的密钥，且所有密钥的分发均采用量子密钥分发协议进行完成，确保其无条件安全。进一步，所述步骤S2中，所使用的方法是主要是采用信息盲化算法，具体算法如下：量子资源二粒子Bell态如下：假设Alice和Bob共享一个Bell态其中量子态具有较强的纠缠特性，量子测量会改变量子状态；当Alice测量完她手中的粒子后，Bob手中的粒子态将会改变，经分析当人此Alice和Bob选择适当的测量算子后，Alice和Bob将会得到相同的结果.不失一般性，假设Alice选择基Bz＝{|0>,|1>}测量他的粒子，Alice的测量结果为|0>，Bob选择与Alice相同的测量基，Bob的结果也为|0>.然而，如果Bob采用与Alice不同的测量基，测量结果将是随机的。进一步，在所述步骤S3中，签名和授权阶段采用可控量子隐形传态技术；可控量子隐形传态技术是，遥远的通信双方在量子纠缠的帮助下，接收方根据得到的信息进行相应的幺正操作，恢复发送方传输的量子态粒子所携带的量子信息；设粒子1,2,3,4,5,6处于纠缠态：发送者Uj拥有粒子(4,5)，控制者Charlie和Trent分别拥有粒子(1,2)和粒子6，最后粒子3属于Bob；假设Uj拥有的携带消息的粒子M态为|ψ>M＝(α|0>+β|1>)M,其中，参数α和β是未知的且满足|α|2+|β|2＝1；那么消息粒子M与六粒子纠缠态|ψ>M123456所构成的组合态为具体的步骤如下：a)Uj把手中的2个粒子(M,1)进行联合Bell基测量，并将测量结果传送给Bob，测量使粒子(M,1,2,3,5,6)的状态为以下两种可能b)如果Charlie同意Bob和Uj的通信，则对手中的2个粒子(5,6)上进行Bell基测量，并将测量结果发生给Trent；假设Uj的测量结果为|φ+>M1，上式将表示为下列状态之一：c)若Trent同意Uj和Bob间继续传送量子态，则对自己拥有的粒子(2,3)上进行Bell基测量，并将测量结果发送给Bob；假设Trent的测量结果为|ψ->56，则测量使粒子(2,3,4)的状态塌缩为下列状态之一：本专利技术的有益效果在于：本专利技术是基于量子签名设计的与基于经典签名设计的系统及方法相比具有更高的安全性。同时与现有的基于量子签名设计的系统及方法相比，本专利技术利用量子六粒子纠缠态作为量子信道，并利用Bell态测量和恰当的幺正变换，在可信第三方的协助下完成了可控量子隐形传态，使得原始签名人可以授权给多个代理签名人对支付信息进行签名。本专利技术充分利用了量子的纠缠、量子不可克隆等特性和初始阶段中所述的利用充分保障了本专利技术的安全，使其满足信息的盲性，签名的不可伪造性，请求签名授权和同意授权的不可否认性。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术实施例提供的基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法的系统结构图；图2为本专利技术实施例提供的基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：初始化阶段，建立量子系统，为签名生成和分发安全密钥做准备；S2：信息盲化阶段，顾客Alice将购买信息利用单粒子测量进行盲化，并将盲化后的消息采用一次一密算法加密后发送给可信第三方Trent；S3：授权和签名阶段，代理签名人Uj对手中的粒子进行Bell态测量，并将测量结果作为代理签名请求发送给银行方Charlie，同时银行考虑是否同意授权；若同意授权则Charlie对手中粒子进行Bell态测量，Trent作为可信第三方协助完成整个可控量子隐形传态过程；S4；验证阶段，商人Bob根据Uj，Charlie和Trent的测量结果，对拥有的粒子进行相应的酉变换，去验证签名是否生效。

【技术特征摘要】
1.一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：初始化阶段，建立量子系统，为签名生成和分发安全密钥做准备；S2：信息盲化阶段，顾客Alice将购买信息利用单粒子测量进行盲化，并将盲化后的消息采用一次一密算法加密后发送给可信第三方Trent；S3：授权和签名阶段，代理签名人Uj对手中的粒子进行Bell态测量，并将测量结果作为代理签名请求发送给银行方Charlie，同时银行考虑是否同意授权；若同意授权则Charlie对手中粒子进行Bell态测量，Trent作为可信第三方协助完成整个可控量子隐形传态过程；S4；验证阶段，商人Bob根据Uj，Charlie和Trent的测量结果，对拥有的粒子进行相应的酉变换，去验证签名是否生效。2.根据权利要求1所述的一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，其特征在于：在步骤S1中，所述建立量子系统是制备EPR对和量子六粒子纠缠态，并进行分发；同时生成在下阶段所需要的密钥，且所有密钥的分发均采用量子密钥分发协议进行完成，确保其无条件安全。3.根据权利要求1所述的一种基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方法，其特征在于：所述步骤S2中，所使用的方法是主要是采用信息盲化算法，具体算法如下：量子资源二粒子Bell态如下：假设Alice和Bob共享一个Bell态其中量子态具有较强的纠缠特性，量子测量会改变量子状态；当Alice测量完她手中的粒子后，Bob手中的粒子态将会改变，经分析当人此Alice和Bob选择适当的测量算子后，Alice和Bob将会得到相同的结果.不失一般性，假设Alice选择基Bz＝{|0>,|1&...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文俊，谭煜千，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50