[发明专利]一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法

权利要求书

1.一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其步骤包括：

S1：在提出的半量子仲裁签名系统中，每个签名参与者P₁,P₂,P₃,...,P_N-1和仲裁管理方生成一个2n长度的随机序列作为他的秘密密钥，是仲裁管理方的秘密密钥；

S2：每个签名参与者新生成两段不一样的2n长度随机序列和序列，其中签名参与者根据序列中元素的值对序列进行Grover算法加密；签名参与者将加密后的序列插入诱饵粒子得到序列，发给仲裁管理方；

S3：仲裁管理方收到序列后，将其中的诱饵粒子返回给签名参与者；仲裁管理方使用经典基测量该序列，并将测量结果、自身的秘密密钥、以及新生成一个2n长度的随机序列，混合制成新的量子位序列；然后仲裁管理方将新的量子位序列插入诱饵粒子得到发给下一个签名参与者；

S4：签名参与者收到仲裁管理方返回的诱饵粒子，测量自己插入的诱饵粒子和从仲裁管理方返回的诱饵粒子相差的值，如果差值不超过阈值则宣布通信是安全的，反之宣布通信无效；后一个签名参与者执行和签名参与者一样的检测操作去掉诱饵粒子得到，然后和S2中一样的操作对进行加密插入诱饵粒子发送给仲裁管理方，之后仲裁管理方执行和S3一样的操作，剩下的所有签名参与者都重复该步骤，得到序列，插入诱饵粒子得到序列发给签名参与者；

S5：签名参与者和Trent执行检测窃听，移除诱饵粒子得到序列，对该序列执行Grover酉运算得到量子态序列，当N-1为奇数时，对量子态序列执行Z基测量；当N-1为偶数时，对量子态序列执行X基测量得到，其中为仲裁管理方在S3中生成随机序列，当签名发生纠纷时，仲裁管理方会公开序列，此时根据和得到最终密钥，仲裁管理方以同样的方式得到最终密钥，仲裁管理方可根据最终密钥，以及验证方反馈的存在争议签名信息，找到签署存在争议签名的签名参与者。

2.如权利要求1所述的一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其特征在于，步骤S1具体包括：每个签名参与者准备了随机序列和秘密密钥，长度都为2n；然后，在的基础上进一步制备了一个处于量子状态的双粒子量子序列，其中，。

3.如权利要求1所述的一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其特征在于，步骤S2具体包括：根据随机序列的值，签名参与者对序列执行Grover酉运算，得到盲化序列；同时从四种状态中随机制备个诱饵粒子（是检错率），插入到盲化序列中得到新的序列发给仲裁管理方。

4.如权利要求3所述的一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其特征在于，所述新的序列中必须由签名参与者标记每个诱饵粒子的相应状态值和位置。

5.如权利要求1所述的一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其特征在于，步骤S3具体包括：仲裁管理方收到序列后，将诱饵粒子直接返回给签名参与者，因此仲裁管理方从序列中得到；接着仲裁管理方根据经典基测量该序列，从而获得测量结果；然后仲裁方制备2n长度的随机序列，并把自身的秘密密钥和测量结果，混合制成序列，重新排列所有量子比特，最后形成新的量子位序列；仲裁管理方也准备个诱饵粒子，并将这些诱饵粒子随机插入序列中以得到新的序列发给下一个签名参与者。

6.如权利要求1所述的一种基于Grover迭代灵活追踪的仲裁量子签名设计方法，其特征在于，步骤S4具体包括：签名参与者收到仲裁管理方返回的诱饵粒子，用相应的经典基测量每个诱饵粒子，得到测量结果；随后，通过比较状态值与测量结果，计算出与之间的差值；如果差值不超过阈值则宣布通信是安全的，反之宣布通信无效；后一个签名参与者执行和签名参与者一样的检测操作去掉诱饵粒子得到，然后根据自己的私钥，对序列执行酉运算，得到，并且通过将随机制备的个诱饵粒子重新插入中得到发送给仲裁管理方，之后仲裁管理方执行和S3一样的操作，剩下的所有签名参与者都重复该步骤，得到序列，插入诱饵粒子得到序列发给签名参与者。