基于ModFalcon的后量子盲签名方案

高雯; 王文轩

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2026.03.009

西安邮电大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (03) : 88 -98. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2026.03.009

基于ModFalcon的后量子盲签名方案

高雯, 王文轩

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摘要

为解决传统盲签名方案无法抵抗量子计算机攻击的问题，提出一种基于后量子密码标准Falcon的变体方案ModFalcon的后量子盲签名方案。方案在MNTRU(Module Number Theory Research Unit)格上利用陷门生成技术生成密钥对，使用快速傅里叶正交(Fast Fourier Orthogonalization, FFO)采样器输出短向量作为签名，通过改变环维数和多项式最大次数，调整方案的签名尺寸和安全强度，实现紧凑性和安全性之间的平衡。安全性分析表明，在随机谕言机模型下，所提方案的安全性依赖于MNTRU格上的小整数解(Small Integer Solution on the Module NTRU Lattice, MNTRU-SIS)问题，满足盲性和多一强不可伪造性，能够抵抗量子攻击。性能分析结果表明，所提方案在环多项式次数为512,多项式环维数分别取2、3和4时，签名尺寸分别为7.4 KB、8.5 KB和10.9 KB,安全强度分别为128 bits、195 bits和268 bits,能够达到中间安全强度195 bits。此外，基于所提方案设计一个可满足后量子安全性的电子投票系统，保证用户投票过程中的隐私安全。