面向群體的數(shù)字簽名體制研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將人類帶入信息化社會(huì)，隨之而來(lái)的是倍受關(guān)注的信息安全問(wèn)題?，F(xiàn)代密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)的核心，數(shù)字簽名技術(shù)是現(xiàn)代密碼學(xué)主要研究的內(nèi)容之一，它在身份識(shí)別和認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性、抗抵賴等方面具有其它技術(shù)所無(wú)法替代的作用，在軍事、電子商務(wù)和電子政務(wù)等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。 隨著數(shù)字簽名技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)它的實(shí)用性提出越來(lái)越多的要求，比如，在保證安全的前提下，數(shù)字簽名占用盡可能少的存儲(chǔ)空間，密鑰盡可能的短等等，在這方

2、面人們進(jìn)行了不懈的研究，但依然存在很多問(wèn)題尚未解決，比如，在保證安全的前提下，如何提高群簽名方案的效率，如何設(shè)計(jì)滿足不同需求的群簽名方案等。本文針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究，分析了目前方案的效率和某些缺陷，提出滿足人們不同需求的特殊簽名方案。在這一研究領(lǐng)域，取得如下研究成果： (1)研究了有序多重簽名機(jī)制，重點(diǎn)分析目前存在的多重簽名機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方法及缺陷。由于目前的多重簽名協(xié)議不外乎采取兩種方式：一是每個(gè)簽名者獨(dú)立地對(duì)同一消息簽

3、名，最后的簽名就是他們各自簽名的聚集，在這種簽名中，簽名的長(zhǎng)度隨著簽名者的個(gè)數(shù)成倍增加，驗(yàn)證簽名的時(shí)間也會(huì)成倍地增加，這使得此協(xié)議非常不實(shí)用；二是所有簽名者聯(lián)合起來(lái)生成消息m的簽名，即簽名者A1首先對(duì)消息m進(jìn)行簽名，并把簽名傳送給下一個(gè)簽名者A2，A2在對(duì)A1的簽名進(jìn)行簽名之前先驗(yàn)證A1簽名的有效性，這樣直到最后一個(gè)簽名者An為止，在這種簽名中，當(dāng)簽名的算法比較復(fù)雜時(shí)，會(huì)使得簽名的效率很低。多重簽名本質(zhì)上是多個(gè)人對(duì)同一消息的簽名，本文分

4、別基于背包公鑰密碼體制、ElGamal公鑰密碼體制和橢圓曲線公鑰密碼體制提出三種有序多重簽名方案，此些方案可以成倍地提高有序多重簽名方案的效率，有效地抵抗來(lái)自內(nèi)部成員的欺詐行為，及時(shí)地維護(hù)簽名組成員的子秘密，方便地增加或刪除簽名組成員。 (2)基于實(shí)際應(yīng)用，本文提出一種新的簽名方案——鏈?zhǔn)津?yàn)證簽名方案。該方案將驗(yàn)證參與者分為簽名驗(yàn)證者和鏈?zhǔn)津?yàn)證授權(quán)者，簽名驗(yàn)證者只有在經(jīng)過(guò)鏈?zhǔn)津?yàn)證授權(quán)組中每一個(gè)成員的依次授權(quán)時(shí)，才可以驗(yàn)證簽名的有

5、效性，而且鏈?zhǔn)津?yàn)證授權(quán)組中的任何成員(即使所有成員合謀)都不能驗(yàn)證簽名的有效性?；诔Ｓ玫墓€密碼體制，如背包公鑰密碼體制、ElGamal公鑰密碼體制、橢圓曲線公鑰密碼體制，設(shè)計(jì)了三種具體的實(shí)現(xiàn)方案。這些方案可以方便地增加或刪除鏈?zhǔn)津?yàn)證授權(quán)者，且當(dāng)鏈?zhǔn)津?yàn)證授權(quán)者或簽名驗(yàn)證者泄漏子秘密時(shí)，可以及時(shí)地維護(hù)。 (3)設(shè)計(jì)了具有不同權(quán)限的門(mén)限簽名方案。現(xiàn)存的具有不同權(quán)限門(mén)限簽名方案都是把特權(quán)集進(jìn)行分組，然后對(duì)消息進(jìn)行簽名的思路，本文開(kāi)辟

6、了一種新的思想，把這種具有不同權(quán)限的門(mén)限簽名方案推廣到更一般的情況。首先，提出一種特殊的有否決權(quán)的門(mén)限簽名方案，該方案利用齊次常系數(shù)線性差分方程的結(jié)構(gòu)及其解的結(jié)構(gòu)，給出了具有兩種不同簽名權(quán)限的簽名者參與的門(mén)限簽名協(xié)議。然后，考慮到現(xiàn)存的門(mén)限簽名方案是把特權(quán)集進(jìn)行分組，本文利用權(quán)重來(lái)衡量不同權(quán)限簽名者的簽名權(quán)利，把一般的(t，n)門(mén)限簽名方案推廣到擴(kuò)展的(t，n)門(mén)限簽名方案，即組簽名權(quán)重達(dá)到t就可以得到合法簽名。 (4)重點(diǎn)研究

7、了共享驗(yàn)證簽名協(xié)議，基于現(xiàn)存協(xié)議的某些缺陷，利用具有不同權(quán)限的門(mén)限簽名的思路，給出了具有不同權(quán)限的共享驗(yàn)證簽名協(xié)議。首先提出了一個(gè)新的共享驗(yàn)證簽名方案，該方案具有一些特殊的特點(diǎn)；其次，給出具有兩種不同驗(yàn)證權(quán)限的共享驗(yàn)證簽名方案，該方案利用齊次常系數(shù)線性差分方程的結(jié)構(gòu)及其解的結(jié)構(gòu)，得到了具有兩種不同驗(yàn)證權(quán)限的驗(yàn)證者參與的共享驗(yàn)證簽名協(xié)議；最后，利用權(quán)重來(lái)衡量不同權(quán)限驗(yàn)證者的驗(yàn)證權(quán)利，把一般的(t，n)共享驗(yàn)證簽名方案推廣到擴(kuò)展的(t，n)