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基于无证书的代理环签密方案设计与分析

蒋忠夏  
【摘要】:环签名、代理环签名作为特殊的数字签名技术,由于它们的特殊功能性,被广泛应用在匿名电子投票、匿名选举等一系列特殊应用场合。对这样的特殊数字签名方案进行深入研究具有很大的理论价值及现实意义。本文对现有环签密方案以及代理环签名方案进行深入研究并改进。文中首先提出的基于离散对数问题(DLP)的自认证环签密方案是在Yu提出的环签密方案所进行的改进。Yu方案主要存在两个不足的地方:一、该方案是基于双线性对运算所设计的,所以方案的整体时间开销大,方案的计算效率不高。二、该方案不能满足真实签密者的自主公开验证身份功能。针对以上两个问题,本文提出的新方案在方案设计时避免使用双线性对运算,所以在很大程度上提高了其计算效率。而且新方案实现了签密者的自主公开验证身份功能,使方案具有更好地实用性。并且在CDH问题(Computational Diffie-Hellman问题)假设及DLP的基础上,证明了所提新方案的安全性。现有代理环签名方案只有认证功能,而不具备对消息加密的功能。为了同时实现这两个功能。所以本文接着提出一种基于无证书的代理环签密方案。首次将代理环签名与签密技术相结合。因为签密技术可实现在一个逻辑步骤内同时完成签名以及加密功能,所以简化了对数据进行签名和加密步骤,方案的计算效率明显得到提高。再者,方案是基于DLP与无证书公钥密码体制所设计的,所以不存在通信开销较大的密钥管理问题以及不诚信KGC(密钥生成中心)攻击问题。同样,新方案在CDH假设及DLP的基础上,证明了它的安全性。


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