梁 伟，刘小欧，罗 维，马文平，王 凌

(1.中国电信研究院，北京 102209；2.西安电子科技大学，西安 710071；3.全链通有限公司，北京 100191)

0 引言

区块链是一种新兴的具有去中心化基础架构、集体维护以及安全可信等特征的分布式计算系统，目前已经引起政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注[1]。但是区块链技术仍处在发展初期，与商业潜力相生相伴的是安全隐患，暴露出来的安全事故让人们意识到，安全性问题成为区块链广泛商用的重要挚肘。

作为区块链底层的安全支撑技术之一，公钥密码已有较为广泛和成熟的理论体系。其中应用最广泛、技术与安全性能比较成熟的有RSA、DH、ECC三种传统的公钥密码体制。然而量子计算机的出现，使得传统公钥密码安全性受到严峻的挑战，且现有区块链系统的安全性也受到了不利的影响[2]。

目前已有一些相关区块链项目开始部署抗量子计算的密码技术，主要思想是使用抗量子密码算法替换目前采用的传统密码算法。发展抗量子计算密码是未来保证基于公钥密码系统安全性的基石和发展动力。

本文将从目前已有的区块链抗量子加密技术出发，分析其算法的设计准则与优缺点，在此基础上提出基于多变量二次方程的抗量子签名机制算法，为新的区块链抗量子密码算法设计提供参考。

1 抗量子密码研究现状

为了应对量子计算机的攻击，在密码学界研究者们提出了相应的抗量子加密技术，主要包括四类：