基于量子盲签名的电子支付协议的研究

论文摘要

信息科学已在各个领域广泛地应用,伴随着信息科学的疾速发展,信息安全问题日渐突出。随着新世纪的到来,电子支付已成为电子商务的一个重要组成部分,所以选择一种既安全又方便快捷的电子支付方式是电子商务交易的关键环节。因此,如何安全、方便地实现电子支付已受到研究学者的广泛关注。现有的电子支付系统中大多采用了盲签名和群签名等关键技术。然而,在经典密码学中,群签名和盲签名方案大部分都是基于计算复杂性问题的。随着计算机计算能力的不断提升,这种基于经典密码学的算法和方案的安全性将受到威胁。随着量子信息的出现和量子密码技术的快速发展,加上量子密码的无条件安全性和窃听的可检测性这两大基本特性,使得量子签名可以克服经典签名的缺陷。本文对量子盲签名应用于电子支付的方案进行了研究,主要的工作内容如下:1.在量子信息理论基础上,结合电子支付的实际需求,将量子盲签名和代理签名等技术应用于电子支付方案中,提出了一个基于量子多重代理盲签名的第三方电子支付方案。该方案使用量子六粒子纠缠态和EPR态,利用贝尔态测量和恰当的酉变换,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。最后,本文对方案的安全性进行了详细分析,其中包括对签名消息的盲性,签名的不可伪造性(抗内部攻击和抗外部攻击),签名和授权行为的不可否认性,证明了该方案的无条件安全性。2.对Shao Aixia等人在2017年提出的基于量子多重代理盲签名的电子支付方案进行了漏洞分析,并提出了改进方法。通过安全性分析证明了基于量子盲签名的电子支付方案中存在着安全漏洞问题,其与作者在协议中所声称的安全要求不符合。在该方案中,商人Bob可以伪造签名的内容,且完成伪造后协议参与者无法区分是顾客Alice否认了她想签名的消息还是Bob伪造了签名内容。为了解决以上问题,本文提出了相应修补漏洞的方法,从而在完成协议的任务要求时,提高了协议的安全性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 注释表
• 第1章 引言
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 论文的组织结构
• 第2章 基础知识
•   2.1 量子信息
•     2.1.1 量子及量子比特
•     2.1.2 量子信息
•   2.2 量子门与量子测量
•     2.2.1 量子门
•     2.2.2 量子测量及塌缩
•   2.3 量子隐形传态
•   2.4 量子签名
•   2.5 电子现金
•   2.6 本章小结
• 第3章 基于量子代理盲签名的第三方电子支付协议
•   3.1 协议相关理论
•     3.1.1 第三方电子支付
•     3.1.2 多重代理盲签名
•     3.1.3 可控的六粒子量子隐形传态
•   3.2 基于量子代理盲签名的第三方电子支付协议描述
•     3.2.1 系统初始化阶段
•     3.2.2 信息盲化阶段
•     3.2.3 授权和签名阶段
•     3.2.4 签名验证阶段
•   3.3 安全性分析
•   3.4 本章小结
• 第4章 对基于量子代理盲签名电子支付方案的分析及改进
•   4.1 基于量子多重代理盲签名电子支付方案
•     4.1.1 初始化阶段
•     4.1.2 盲化购买信息阶段
•     4.1.3 授权和签名阶段
•     4.1.4 验证阶段
•   4.2 漏洞分析
•   4.3 改进方法
•   4.4 本章小结
• 第5章 结束语
•   5.1 主要工作与创新点
•   5.2 后续研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 谭煜千

导师: 罗文俊

关键词: 电子支付协议,量子密码,量子盲签名,量子代理签名,贝尔态测量

来源: 重庆邮电大学

年度: 2019

分类: 基础科学,经济与管理科学

专业: 物理学,贸易经济,金融

单位: 重庆邮电大学

分类号: F724.6;F832.2;O413

DOI: 10.27675/d.cnki.gcydx.2019.000433

总页数: 60

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