量子信息科学是物理科学与信息科学交叉融合产生的新兴学科领域。该学科以量子力学的基本原理为基础,主要研究量子信息处理,包括量子计算机、量子通信、量子密钥分配等几个方面。将量子系统的特性应用到信息领域中,可以在许多方面突破经典信息理论的极限,实现经典信息处理难以想象的功能,如大数因子分解、绝对安全的密码分配等。量子密码学作为量子信息理论的一个重要方面,它利用量子力学的一些奇特性质,突破了传统密码学的限制,能够绝对安全地传送信息。近些年来,量子密钥分配在自由空间和光纤的实验中都取得了显著的进展。本文总结了各种量子密钥分配协议,分析了它们的安全性,量子密钥分配是后面进行量子签名方案的直接理论基础之一。数字签名在现实生活中是一个重要的问题,然而经典的各种签名方案都是基于各种数学难解问题的,它们都不能提供绝对的安全,本文总结了现有的各种数字签名方案,分析了它们的缺点,在此基础上,本文提出一种基于量子密码术的可消息自动恢复的签名方案,它能提供可证明的安全。最后,本文结合量子密码分配协议(BB84 协议)和量子签名方案的原理,提出了一个具体的量子签名方案的实现设计思路,并画出了主要的流程图,并对下一步工作进行了展望。