CN117240479B - 多方量子签名方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多方量子签名方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及信息安全技术领域，包括：获取签名方的ID信息并将ID信息作为公钥，其中，签名方包括多个签名者，签名者用于在接收到初始信息后对初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一签名者；根据公钥分别得到第一私钥和第二私钥；通过每个签名者的签字信息和第一私钥得到第一量子比特序列；通过每个签名者的签字信息和第二私钥得到第二量子比特序列；比较第一量子比特序列和第二量子比特序列得到比较结果，根据比较结果得到有效多方签名。本发明实现了签名方有序进行签名的同时减少信息被篡改风险。

Description

多方量子签名方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，具体而言，涉及多方量子签名方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

数字签名是一种用于验证数字信息真实性和完整性的技术。它使用一种特殊的算法将发送者的私钥与消息进行加密，生成唯一的数字签名。数字签名通常用于确保数据在传输过程中不被篡改，以及验证数字文档的来源和完整性。多方协同签名是一种涉及多个参与者的数字签名方式，确保在一个文档或交易中的多个签名者能够对其进行签名并验证其完整性和可信性，多方协同签名要求所有参与者都对同一份文档进行签名，以确保整个过程的透明性和可靠性。但目前多方签名的方式，由于涉及签名方过多，不能保证多方签名的签名效率以及安全性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，为达上述目的，本发明提供一种多方量子签名方法，包括：获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列；比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

可选地，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列，包括：

将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列；

利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过所述验证者发送给所述接受者；

通过所述接受者利用所述第一私钥还原所述加密量子比特序列得到所述第一量子比特序列。

可选地，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列，包括：

利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

通过所述验证者利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列。

可选地，所述根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，包括：

获取第一随机字符串和第二随机字符串，其中，所述第一随机字符串用于所述签名方和所述接受者共同持有，所述第二随机字符串用于所述签名方和所述验证者共同持有；

通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥；

通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥。

可选地，所述第一私钥包括目标置换码和目标密钥，所述通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥，包括：

获取第一密钥生成器和接受者主密钥；

通过所述接受者主密钥、所述第一密钥生成器和所述公钥得到初始置换码和初始密钥；

根据所述第一随机字符串对所述初始置换码和所述初始密钥加密得到所述目标置换码和所述目标密钥。

可选地，所述第二私钥包括目标共享参数和目标字符串，所述通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥，包括：

获取第二密钥生成器；

利用所述第二密钥生成器和所述公钥得到初始共享参数和初始字符串；

根据所述第二随机字符串对所述初始共享参数和所述初始字符串加密得到所述目标共享参数和所述目标字符串。

可选地，所述比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，包括：

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列相等时，则得到所述有效多方签名；

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列不等时，则得到无效多方签名。

本发明所述的多方量子签名方法，通过获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，从而更加符合多方签名应用场景。通过公钥生成签名方和接受者共同持有的第一私钥，及签名方和验证者共同持有的第二私钥，提升了多方签名的签名效率。每个所述签名者的签字信息通过第一私钥进行加密并转化为量子态得到第一量子比特序列。利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，根据所述加密信息得到第二量子比特序列。再通过所述验证者比较第一量子比特序列和第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，保证了多方签名的安全性。

本发明还提供一种多方量子签名装置，包括：签名方，所述签名方用于获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；

接受者，所述接受者用于根据所述公钥分别得到第一私钥，以及利用所述第一私钥还原加密量子比特序列得到第一量子比特序列，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有；

第一加密单元，所述第一加密单元用于将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列，利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过验证者发送给所述接受者；

第二加密单元，所述第二加密单元用于利用第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

验证者，所述验证者用于根据所述公钥分别得到第二私钥，以及利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列，其中，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；

所述验证者还用于比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

本发明所述的多方量子签名装置与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多方量子签名方法。

本发明所述的计算机设备与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述多方量子签名方法。

本发明所述的计算机可读存储介质与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例中多方量子签名方法的应用环境图；

图2所示为本发明实施例中多方量子签名方法的流程示意图；

图3所示为本发明实施例中通过第二私钥多方签名的流程示意图；

图4所示为本发明实施例中多方量子签名的结构示意图；

图5所示为本发明实施例中多方量子签名实施例的示意图；

图6所示为本发明实施例中多方量子签名装置的示意图；

图7所示为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中多方量子签名方法的应用环境图。参照图1，该多方量子签名方法应用于多方量子签名系统。该多方量子签名系统包括终端110和服务器120。终端110和服务器120通过网络连接。终端110具体可以是台式终端或移动终端，移动终端具体可以手机、平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

结合图2所示，本实施例提供一种多方量子签名方法，包括：

步骤210，获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者。

具体地，将签名方S_i（i=1,2,…，N）的身份ID_i(i=1,2, ...,N)被用作它们的公钥，其中ID_i=(ID_i1,ID_i2,..., ID_in)。当一个文件需要进行签名时，参与者可以对文件进行加密生成数字签名，并将签名附加到文件上，然后，其他参与者按照顺序依次对文件进行签名。

步骤220，根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有。

具体地，所述接受者和所述验证者分别为所述签名方生成私钥，通过分别执行BB84量子密钥分配协议和签名方共享秘密随机字符串，并通过不同方法分别生成第一私钥和第二私钥。

步骤231，通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列。

具体地，首先将消息转化为量子态，再通过第一私钥对每个所述签名者的所述签字信息进行加密和解密最终得到第一量子比特序列。

步骤232，通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列。

具体地，通过所述第二私钥对每个所述签名者的所述签字信息进行加密解密，再将最终得到的结果转化为量子态从而得到第二量子比特序列。

步骤240，比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

具体地，通过比较两种不同加密解密得到的结果是否一致，从而再次验证本次签名是否存在传输错误以及收到信息篡改，对本次多方签名有效性进行验证。

本发明所述的多方量子签名方法，通过获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，从而更加符合多方签名应用场景。通过公钥生成签名方和接受者共同持有的第一私钥，及签名方和验证者共同持有的第二私钥，提升了多方签名的签名效率。每个所述签名者的签字信息通过第一私钥进行加密并转化为量子态得到第一量子比特序列。利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，根据所述加密信息得到第二量子比特序列。再通过所述验证者比较第一量子比特序列和第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，保证了多方签名的安全性。

本发明实施例中，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列，包括：

将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列；

利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过所述验证者发送给所述接受者；

通过所述接受者利用所述第一私钥还原所述加密量子比特序列得到所述第一量子比特序列。

具体地，第一私钥包括目标置换码T_i=（t_i1,t_i2, …，t_in）和目标密钥k_i，将每个所述签名者S_i（i=1,2,…，N）的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列，通过目标置换码T_i置换所述初始量子比特序列/>得到第一处理量子比特序列/>。根据所述第一处理量子比特序列/>得到第二处理量子比特序列/>，所述第二处理量子比特序列/>公式如下所示：

,

其中，为第二处理量子比特序列，p_i和c_i为随机字符串，ID_i为签名者ID信息，T为T算子，k_i为目标密钥，H为Hadamard算子。

T算子是一种相位旋转门操作，它对量子比特施加一个固定的相移。Hadamard算子，通常表示为H门，是一种单量子比特门操作。Hadamard算子的矩阵如下所示：

，

它将基态变成/>，将基态/>变成/>。

T算子的矩阵如下所示：

。

分别在所述第二处理量子比特序列中随机插入r个诱骗态粒子用于检测监听行为得到所述加密量子比特序列/>，并将所述加密量子比特序列/>发送给所述验证者，其中，所述诱骗态粒子从集合{|0| , |1| , |+| , |-| }中随机选择。

当所述验证者接收到所述加密量子比特序列后，由签名方公布r个诱骗态粒子的位置和初始形态，然后所述验证者使用相应测量基测量每一个诱骗态粒子并将测量结果与初始态作比较，如果比较结果无误，则恢复得到第二处理量子比特序列/>，/>即为组成消息M的签名的N个部分之一。

分别对所述第二处理量子比特序列执行T⁺和H操作，并计算得到第一传输量子比特序列/>，其公式如下所示：

。

所述验证者将所述第一传输量子比特序列发送给所述接受者，所述接受者还原所述第一传输量子比特序列/>得到第一处理量子比特序列/>，再利用所述第一私钥还原得到初始量子比特序列/>，即第一量子比特序列，所述第一量子比特序列用于表示通过第一私钥进行加密并还原得到的初始量子比特序列。

本实施例的多方量子签名方法通过将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列，并利用第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到所述加密量子比特序列，通过随机插入诱骗态粒子再次加密后发送给验证者，验证者通过接收后解码得到所述加密量子比特序列，保证了传输过程的安全性。所述验证者再将加密量子比特序列发送给所述接受者，接受者利用和签字方共同持有的第一私钥对接收的信息进行解码从而还原得到初始量子比特序列，有效保障了在多方签名各个环节的安全性，防止信息泄露。

本发明实施例中，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列，包括：

利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

通过所述验证者利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列。

具体地，结合图3所示，利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，各个签名者S_i（i=1,2,…，N）分别顺序加密消息M得到C_i=E(C_i-1,K_BSi)(i=1,2,…,N),显然C₀=M。S₁加密消息M成为C₁=E(M,K_BS1),然后S₁发送C₁到S₂，S₂加密消息M成为C₂=E(C₂,K_BS2)，然后S₂发送C₂到S₃,如此依次进行，最终S_N发送C_N到验证者Bob。

本实施例的多方量子签名方法利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者，不将相关信息转化为量子形态，减少计算量，通过验证者与签名方共同持有的第二私钥进行加密从而得到第二量子比特序列。

当所述验证者接收到所述加密信息后，利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息。

本发明实施例中，所述根据所述公钥分别生成第一私钥和第二私钥，包括：

获取第一随机字符串和第二随机字符串，其中，所述第一随机字符串用于所述签名方和所述接受者共同持有，所述第二随机字符串用于所述签名方和所述验证者共同持有；

通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥；

通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥。

本发明实施例中，所述第一私钥包括目标置换码和目标密钥，所述通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥，包括：

获取第一密钥生成器和接受者主密钥；

通过所述接受者主密钥、所述第一密钥生成器和所述公钥得到初始置换码和初始密钥；

根据所述第一随机字符串对所述初始置换码和所述初始密钥加密得到所述目标置换码和所述目标密钥。

具体地，结合图4所示，将签名方S_i（i=1,2,…，N）的身份ID_i(i=1,2, ...,N)用作为它们的公钥，其中ID_i=(ID_i1,ID_i2,..., ID_in)。接受者Trent使用他的接受者主密钥G₁分别计算T_i=G₁(ID_i)得到T_i=(t₁,t₂,…,t_in) ，T_i是目标置换码。接受者Trent使用他的第一密钥生成器G₂分别计算k_i= G₂(ID_i)得到k_i=(k₁,k₂,…,k_in) ，T_i和k_i都被S_i(i=1,2, ...,N)和接受者Trent共享。

通过执行BB84量子密钥分配协议，接受者 Trent分别和签名方共享第一随机字符串 b_i以及 d_i，其长度为n与k_i相等。Trent计算,/>得到OTP密文。然后, Trent公开发布T^’和k^’。

本实施例的多方量签名方法利用所述接受者的第一密钥生成器和所述公钥得到接受者主密钥，从而得到所述目标置换码和所述目标密钥，能够有效保护信息安全。

本发明实施例中，所述第二私钥包括目标共享参数和目标字符串，所述通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥，包括：

获取第二密钥生成器；

利用所述第二密钥生成器和所述公钥得到初始共享参数和初始字符串；

根据所述第二随机字符串对所述初始共享参数和所述初始字符串加密得到所述目标共享参数和所述目标字符串。

具体地，结合图4所示，通过执行BB84量子密钥分配协议，验证者Bob分别和签名方S_i共享秘密随机字符串x_i，y_i以及c_i，其长度为n与k_i相等。验证者Bob分别为S_i随机生成一个字符串p_i。验证者Bob使用第二密钥生成器G_B利用S_i和Bob的身份信息生成共享参数K_BSi，然后计算并发布给签名方，同时计算/>并发布给签名方。

本实施例的多方量子签名方法通过执行BB84量子密钥分配协议生成验证者和签名方共享的密钥，从而有效防止信息伪造。

本发明实施例中，所述比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，包括：

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列相等时，则得到所述有效多方签名；

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列不等时，则得到无效多方签名。

在一些更具体地实施例中，接受者秘密地选择2个输出均匀分布的单向函数G₁:{0, 1}^*-{0, 1}ⁿ和G₂: {0, 1}^*-{0, 1}ⁿ, G₁作为主密钥，G₂作为密钥生成器。接受者秘密地持有主密钥G₁和密钥生成器G₂。

将消息按照每q位为一个单元进行分割。假定M由n个M_e组成，它表示为M=M₁|M₂|…|M_n,是一个待签名的经典消息的二进制序列，其中“|”为连接符，，。S₁,S₂,…,S_N是N个签名者。这里q和n满足/>,因此/>。每一个/>是一个q比特字符串，表示如下：

,

,

,

,

…,

。

在一些更具体地实施例中，结合图5所示，消息M被编码成,并且签名方S_i（i=1,2,…，N）分别生成量子序列/>，其中/>的第e个粒子是/>中第e个直积态的第 i个粒子，e=1,2,…，n。 S_i（i=1,2,3,4）执行以下步骤完成对/>的签名过程。

步骤S1:签名方S_i（i=1,2,3,4）分别使用T_i=（t_i1,t_i2, …，t_in）置换量子比特序列。我们将置换后生成的新量子序列记为/>。

步骤S2:签名方S_i（i=1,2,3,4）分别计算以下公式

，

其中,p_i和c_i为随机字符串，k_i为密钥，ID_i为签名者身份。

步骤S3:签名方S_i（i=1,2,3,4）分别随机地插入r个诱骗态粒子（从集合{|0|,|1|,|+|,|-|}中随机选择）到中用来检测传输中的窃听行为。之后S_i（i=1,2,3,4）分别收到相应量子序列/>, S_i（i=1,2,3,4）发送序列{/>,ID_i}到验证者Bob。

步骤S4:签名方S_i（i=1,2,3,4）按顺序依次加密消息形成密文C_i=E(C_i-1,K_BSi)(i=1,2,3,4)。例如，签名者S₁将消息M加密成C₁=E(M,K_BS1)，然后签名者S₁发送C₁到签名者S₂；签名者S₂继续加密C₁形成C₂=E(C₂,K_BS2)，然后签名者S₂发送C₂到签名者S₃；签名者S₃继续加密C₂形成C₃=E(C₃,K_BS3)，然后签名者S₃发送C₃到签名者S₄；签名者S₄最后加密C₃形成C₄=E(C₄,K_BS4)，然后S₄发送C₄到验证者Bob。

步骤S5:在确认验证者Bob已经收到{,ID_i}后, 签名方S_i（i=1,2,3,4）分别公布量子序列/>中r个诱骗态粒子的位置和初始态,之后验证者Bob使用相应的测量基测量每一个诱骗态粒子，并将测量结果与初始态进行对比。如果不存在错误，验证者Bob继续相继执行步骤S6和S2; 否则, 重启协议。

步骤S6:验证者Bob恢复出量子序列，其中i=1,2,3,4,并将其作为消息M的四个签名组成部分。

步骤S7:根据c_i（i=1,2,…，N）和p_i（i=1,2,…，N）,验证者Bob分别对量子序列执行T⁺和H或I运算，计算出/>。

，

然后验证者Bob发送{, ID_i}到接受者Trent。

步骤S8:根据ID_i(i=1,2,3,4)和k_i(i=1,2,3,4), 接受者Trent分别对量子序列执行T⁺和H或I运算，计算出/>。

，

步骤S9:根据T_i, 接受者Trent秘密地从恢复出/>,然后接受者Trent发送到验证者Bob。同时, 验证者Bob 通过相继地执行C_i-1=D(C_i,K_BSi) (i=1,2,3,4)相继地解密出C_i-1, C₀即为M，并对消息M进行编码得到/>。

步骤S10: 验证者Bob使用量子SWAP测试电路测量的第j个直积态中的4个粒子。对于量子SWAP测试电路，输入两个量子比特/>和/>，判断这两个输入是否相等，输出结果为|0|代表相等，输出结果为|1|代表不相等。如果控制位为|1|, 输入的两个量子态被交换, 否则不变。SWAP测试电路测量辅助量子比特，得到|0|或|1|,如果/>等于/>,测量结果为|0|的发生概率为1，否则测量结果为|1|以至少/>的概率发生。

步骤S11:验证者Bob比较和/>,如果相等, 则验证者Bob宣布该有序身份基量子多方签名是有效的, 否则, 签名无效。

本发明所述的多方量子签名方法，通过获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，从而更加符合多方签名应用场景。通过公钥生成签名方和接受者共同持有的第一私钥，及签名方和验证者共同持有的第二私钥，提升了多方签名的签名效率。每个所述签名者的签字信息通过第一私钥进行加密并转化为量子态得到第一量子比特序列。利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，根据所述加密信息得到第二量子比特序列。再通过所述验证者比较第一量子比特序列和第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，保证了多方签名的安全性。

和上述多方量子签名方法相对应，本发明实施例还提供了一种多方量子签名装置。图6所示为本发明实施例的多方量子签名装置的示意图，如图6所示，多方量子签名装置包括：

签名方10，所述签名方10用于获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；

接受者20，所述接受者20用于根据所述公钥分别得到第一私钥，以及利用所述第一私钥还原加密量子比特序列得到第一量子比特序列，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有；

第一加密单元30，所述第一加密单元30用于将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列，利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过验证者发送给所述接受者；

第二加密单元40，所述第二加密单元40用于利用第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

验证者50，所述验证者50用于根据所述公钥分别得到第二私钥，以及利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列，其中，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；

所述验证者50还用于比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

本发明所述的多方量子签名装置与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

图7示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的终端110（或服务器120）。如图7所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现多方量子签名方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行多方量子签名方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本发明相关的部分结构的框图，并不构成对本发明所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本发明另一实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，其实，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列；比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

本发明所述的计算机设备与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时实现以下步骤：获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，其实，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列；通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列；比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

本发明所述的计算机可读存储介质与所述多方量子签名方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多方量子签名方法，其特征在于，包括：

获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；

根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；

通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列；

通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列；

比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

2.根据权利要求1所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第一私钥得到第一量子比特序列，包括：

将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列；

利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过所述验证者发送给所述接受者；

通过所述接受者利用所述第一私钥还原所述加密量子比特序列得到所述第一量子比特序列。

3.根据权利要求1所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述通过每个所述签名者的所述签字信息和所述第二私钥得到第二量子比特序列，包括：

利用所述第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

通过所述验证者利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列。

4.根据权利要求1所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述根据所述公钥分别得到第一私钥和第二私钥，包括：

获取第一随机字符串和第二随机字符串，其中，所述第一随机字符串用于所述签名方和所述接受者共同持有，所述第二随机字符串用于所述签名方和所述验证者共同持有；

通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥；

通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥。

5.根据权利要求4所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述第一私钥包括目标置换码和目标密钥，所述通过所述第一随机字符串和所述公钥得到所述第一私钥，包括：

获取第一密钥生成器和接受者主密钥；

通过所述接受者主密钥、所述第一密钥生成器和所述公钥得到初始置换码和初始密钥；

根据所述第一随机字符串对所述初始置换码和所述初始密钥加密得到所述目标置换码和所述目标密钥。

6.根据权利要求4所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述第二私钥包括目标共享参数和目标字符串，所述通过所述第二随机字符串和所述公钥得到所述第二私钥，包括：

获取第二密钥生成器；

利用所述第二密钥生成器和所述公钥得到初始共享参数和初始字符串；

根据所述第二随机字符串对所述初始共享参数和所述初始字符串加密得到所述目标共享参数和所述目标字符串。

7.根据权利要求1所述的多方量子签名方法，其特征在于，所述比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名，包括：

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列相等时，则得到所述有效多方签名；

当所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列不等时，则得到无效多方签名。

8.一种多方量子签名装置，其特征在于，包括：

签名方，所述签名方用于获取签名方的ID信息并将所述ID信息作为公钥，其中，所述签名方包括多个签名者，所述签名者用于在接收到初始信息后对所述初始信息进行签字验证得到签字信息并发送给下一所述签名者；

接受者，所述接受者用于根据所述公钥分别得到第一私钥，以及利用所述第一私钥还原加密量子比特序列得到第一量子比特序列，其中，所述第一私钥用于所述签名方和接受者共同持有；

第一加密单元，所述第一加密单元用于将每个所述签名者的所述签字信息量子化得到初始量子比特序列，利用所述第一私钥对所述初始量子比特序列进行加密得到加密量子比特序列，并将所述加密量子比特序列通过验证者发送给所述接受者；

第二加密单元，所述第二加密单元用于利用第二私钥依次对每个所述签名者的所述签字信息进行加密得到加密信息，并将所述加密信息发送给所述验证者；

验证者，所述验证者用于根据所述公钥分别得到第二私钥，以及利用所述第二私钥还原所述加密信息得到解码信息，并将所述解码信息量子化得到第二量子比特序列，其中，所述第二私钥用于所述签名方和验证者共同持有；

所述验证者还用于比较所述第一量子比特序列和所述第二量子比特序列得到比较结果，根据所述比较结果得到有效多方签名。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的多方量子签名方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的多方量子签名方法。