具有特殊性質(zhì)的數(shù)字簽名理論研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，迫切需要解決網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸安全以及交易雙方的身份識別和認(rèn)證。簡單模擬手寫簽名的普通簽名已不能完全滿足應(yīng)用的需要，許多新的應(yīng)用環(huán)境要求數(shù)字簽名能支持一些特殊的功能，如前向安全數(shù)字簽名應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)控制、代理簽名應(yīng)用于電子支付、門限群簽名應(yīng)用于重要軍事命令的簽發(fā)、重簽名應(yīng)用于網(wǎng)上公文逐級審批以及環(huán)簽名應(yīng)用于匿名舉報(bào)等，它們在現(xiàn)實(shí)生活中有著非常廣泛的應(yīng)用前景。研究這些具有特殊性質(zhì)的數(shù)字簽名已成為數(shù)字簽名的主要研究方

2、向。
　　 橢圓曲線密碼（ECC）具有帶寬要求低、密鑰和簽名長度短以及安全性能高等特點(diǎn)，在帶寬受限的無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。基于此，提出了一個(gè)基于ECC的高效動態(tài)門限群簽名方案，它不僅具有動態(tài)門限簽名特性和滿足群簽名的不可追蹤性和匿名性，而且還能抵制聯(lián)合攻擊。另外，當(dāng)群管理員加入或撤銷群成員時(shí)，系統(tǒng)參數(shù)只作少量改變。
　　 對目前幾種基于普通離散對數(shù)密碼體制構(gòu)造的前向安全代理簽名方案進(jìn)行了安全性分析。發(fā)現(xiàn)它們有的

3、其密鑰更新算法是對代理簽名密鑰進(jìn)行更新的，同時(shí)代理簽名人的私鑰出現(xiàn)在代理簽名生成式中，有的其必需因子的冪不含關(guān)鍵參數(shù)，從而均不完全滿足該文給出的方案具有前向安全性質(zhì)的必要條件，因而均不具有前向安全性。當(dāng)代理簽名人的私鑰泄露后，有的方案不能抵抗任何人的偽造攻擊，有的方案甚至還不具備基本的代理簽名的性質(zhì)，原始簽名人或任何人不用知曉任何私有信息均可直接實(shí)施偽造攻擊。針對這些缺陷，提出了一個(gè)改進(jìn)的效率更高的代理簽名方案，該方案僅對代理簽名人的私

4、鑰進(jìn)行更新，構(gòu)造的生成函數(shù)中其必需因子的冪含有關(guān)鍵參數(shù)，分析顯示該方案不僅具有前向安全性質(zhì)，而且還滿足強(qiáng)代理簽名的所有安全性質(zhì)。
　　 由于雙線性對在實(shí)現(xiàn)中的高效性和安全性，針對目前基于普通離散對數(shù)的前向安全代理簽名方案實(shí)現(xiàn)速度慢、系統(tǒng)安全性不高的問題，提出了一個(gè)基于雙線性對的前向安全代理簽名新方案，改變了目前難以基于雙線性對構(gòu)造前向安全代理簽名方案的局面，其密鑰更新算法包含多個(gè)密碼學(xué)難題，改變了現(xiàn)有方案其密鑰更新算法大多依賴于

5、模合數(shù)平方剩余難題等過于單一的現(xiàn)狀，從而新方案更安全，而且更高效，分析顯示該方案還滿足強(qiáng)代理簽名的所有安全性質(zhì)。
　　 將前向安全技術(shù)引入有代理的多重?cái)?shù)字簽名中，提出了一個(gè)前向安全的有代理的多重?cái)?shù)字簽名方案。該方案大量引入了預(yù)計(jì)算，不僅極大地提高了簽名和驗(yàn)證的效率，而且安全、高效、適用。還分析了一種前向安全的多重簽名方案，指出該方案當(dāng)簽名人的簽名私鑰泄露后，容易受到偽造攻擊，從而不具備前向安全性。給出了一個(gè)改進(jìn)的前向安全多重簽名

6、方案，可簡化多重簽名的過程，提高了簽名效率。
　　 采用雙線性對技術(shù)提出了兩個(gè)高度安全的無證書結(jié)構(gòu)化多重簽名方案和無證書帶簽名者意向的結(jié)構(gòu)化多重簽名方案。在這兩個(gè)方案中，用戶的私鑰不再由密鑰生成中心KGC單獨(dú)生成，而是改由用戶和KGC 聯(lián)合產(chǎn)生，有效地避免了來自KGC的偽造攻擊，從而大大增強(qiáng)了方案的安全性。分析顯示兩個(gè)方案均能抵抗任何人（包括KGC）的偽造攻擊和合謀攻擊。
　　 基于CL-PKC 提出了兩個(gè)安全的無證書環(huán)