数字签名作为密码学的一个研究分支,在信息安全领域,包括身份认证、数据完整性和可靠性、不可篡改性、不可否认性以及匿名性等方面都有着很广泛的应用。由于量子协议与经典协议相比往往具有更高的安全性,因此研究基于量子技术的数字签名理论,对于量子密码学的发展具有重要的研究意义。本文主要从不同类型量子签名的实际需要和安全性需求出发,对量子签名协议的设计和安全性分析进行了探索和研究,取得了一些研究成果。论文的主要工作如下：在量子多方签名方面,分析了一个基于受控量子隐形传态的多方签名协议。该协议作为一个量子签名方案曾被多次引用,但是这个协议中存在安全漏洞。本文从参与者攻击方面给出了详细的攻击策略,分析表明第二签名者可以通过截获重发攻击或者纠缠附加粒子攻击获得第一签名者和验证者之间共享的签名密钥,从而实现对任何消息签名的伪造,达到完全攻破。我们还指出原协议对于外部攻击也是脆弱的。针对上述问题,也给出了一些可能的策略来改进这个方案。在量子盲签名方面,对两个量子盲签名方案和一个量子代理盲签名方案进行了密码分析,发现在这类协议中存在的共性问题,即验证者可以在已知消息攻击下实现签名的伪造。本文从量子的纠缠特性分别对这三个签名方案提出具体的攻击策略,并且指出这类问题值得我们在相关协议设计中给予关注。我们还进一步指出,在争端发生的时候应该引入仲裁,同时我们也对量子盲签名协议中的消息盲化问题提出一些建议。在量子代理签名方面,分析了一个量子代理群签名方案的安全性。该方案将代理签名和群签名两类协议的特点相结合,实现了量子代理群签名的功能。在这个协议中,假设仲裁Trent是半诚实的,但是我们发现在此前提下Trent在已知消息攻击下可以成功地实现签名的伪造。在仲裁量子签名方面,提出了一个基于χ型纠缠态的仲裁量子签名方案,主要用于电子支付系统。这个协议中的χ型纠缠态不仅用于量子密钥分发,也用于量子签名。对比以前的基于χ型纠缠态的量子签名协议,所提出的方案具有更高的效率。安全性分析表明,提出的方案可以抵御验证者的伪造和签名者的抵赖。