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基于双线性对的数字签名体制研究

马春波  
【摘要】:在当今的电子信息化世界中,数字签名作为保证信息安全的重要手段之一,正受到人们越来越多的关注。数字签名的应用十分广泛,它可以像手写签名一样,保证信息发送者或合同签署者的身份确实无误;可以保证用户在Internet上的交易合法的进行等等。总之,数字签名可以实现4个安全目的:机密性、认证性、完整性和非否认性。随着这项技术的不断发展,人们对它的实用性提出了越来越高的要求,比如,在保证安全的前提下,数字签名尽可能地占用少的存储空间,密钥尽可能的短等等,在这方面人们进行了不懈的研究。自从2001年Boneh和Franklin提出了基于双线性对的短签名之后,双线性对成了构造签名的重要工具。 目前,基于双线性对的签名在国外还处于研究阶段。因此对以双线性对为工具的签名进行深入的研究是非常必要的。 以双线性对为工具,首次构造了一种应用于分布式网络环境中的群内签名方案。在此签名方案中,尽管没有证书,但是用户的公钥仍然可以与相应的私钥持有人的身份建立正确的联系,即它的认证方式属于CL-PKC:只有与签名者同组的成员才能对签名进行验证,且验证过程可以独立完成:解决了密钥托管问题,使得只有签名者知道自己的私钥,即便是KGC也不知道,这样做也提高了系统的安全性:签名者只要签一次名,就可以通过广播的方式发送给与它同组的所有成员验证,这样提高了系统的效率。 构造了一种应用于分布式网络环境中的基于双线性对的广播群向签名方案。此签名方案的认证框架也属于CL-PKC,因此在没有证书的情况下,用户的公钥和他的身份仍然能建立正确的联系:只有指定接收组的成员才可以对签名进行验证,且对签名的验证过程每个成员可以独立进行;避免了密钥托管的危险:通过广播的方式发送给指定验证组的所有成员,提高了系统的效率。 以双线性对为工具,构造了一种群签名。此群签名是基于访问结构的;通过在签名中构建一条阈下信道来实现签名的“打开”功能,追查签名者的身份。 以双线性对为工具,构造了一种Chameleon多重签名方案。此签名是一个指定确认人签名。在此签名中,虽然一般的用户都可以对签名进行验证,可以判断指定确认人提供的签名的正确性,但是却无法判断它的有效性,因


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