在人类社会的历史进程中,保密通信一直扮演着极其重要的角色。随着时代变迁、科技飞速发展,不仅在国防安全领域,甚至在金融、商业、个人隐私等领域,人们都希望信息能够得到安全有效地保障。传统的加密算法仅仅是基于数学计算复杂度,并不能给出严格的安全性证明。随着信息科学技术研究地不断深入,传统加密算法在量子计算机面前将受到严峻地挑战。量子密码学的出现无疑给出了人们最有力的答案,弥补了以往加密算法安全等级较低的缺陷。量子数字签名作为人们研究量子保密通信的重要分支,在实用化的道路上取得了丰硕的成果。在本文中,我们首先对量子数字签名的研究背景、意义、发展现状进行一个综述。接着介绍与量子数字签名密切相关的量子密钥分发协议,重点讲述了能抵御光子数分离攻击的诱骗态量子密钥分发方案。在介绍完量子数字签名的基本知识后,我们描述了基于BB84协议的量子数字签名协议流程和密钥生成协议,以及给出了签名协议详细的安全性分析。最后总结了本人在此基础上所作的工作,主要包括以下三个方面:1.克服了优化签名率带来的计算复杂度和用时冗长的问题,在保证协议安全性级别为10^-4的情况下,给出了使用弱相干光源基于BB84协议的量子数字签名连续距离下签名率图像;并进一步将涉及到的可变参数进行了优化,使得系统的签名率和安全传输距离都得到了大幅提升。2.针对弱相干光源存在着不可忽略的真空成分,限制通信系统在远距离处的安全传输距离问题,提出了一种使用标记单光子源的量子数字签名方案。新方案中弥补了弱相干光源给量子签名系统带来的缺陷,并通过数值仿真进行分析比较。3.针对签名方案中使用主动诱骗态产生的调制脉冲信号问题,提出了一种基于线性光学元件的被动诱骗态签名方案。新方案通过探测器端的响应和不响应事件来替代光源强度的调制,回避了脉冲调制过程中容易引起的泄露脉冲宽度、频率信息等安全隐患问题,进一步提升了系统的安全性能。