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基于无证书的代理数字签名研究

何俊吕  
【摘要】:当前网络通信发展壮大,计算机技术空前繁荣的前提下,使我们生活在一个便利,快速,开放的网络环境中。购物,支付与存储数据等方式变得简单易学。但让我们不可无视的,还有网络与信息安全。恶意勒索病毒,不明黑客以及网络欺诈与信息盗取,这些影响网络空间安全的因素在这个时代盛行。无证书密码体制来源于公钥密码学,自提出以来受到了广泛深入研究。在各种网络环境受限的条件下能发挥最佳性能,被运用到信息安全领域的各个方向。优点在于不需要用户的公钥证书,可以大大减轻因公钥证书的计算与通信而产生的负担,并且可以有效解决私钥托管的问题。代理数字签名是指当签名人(称为原始签名人)通过签名权利转让的方式,由另外一个或多个代理人根据其授权,替代原始签名人进行签名操作。这种特殊的数字签名方式可以摆脱实际问题的束缚。本文基于无证书密码体制,开展了对代理数字签名方案的研究。主要工作概括为:(1)分析一种无证书代理盲签名方案,发现可以通过两种特定的算法伪造代理授权,模拟出两类敌手这两种算法可以对该方案进行攻击,并在原方案的基础上做出改进,并且在不增加计算量的前提下安全性有所提高;(2)根据无证书密码体制的相关研究,结合当前几种特殊的数字签名,构造了可解决密钥泄露难题的无证书代理多重数字签名方案。并对所提出的方案进行了安全属性分析与计算量统计分析,表明该方案不可伪造代理签名,且计算效率高的特点;(3)为了解决代理签名人签名权滥用的问题,利用时间戳和更新部分代理密钥的思想,首先定义了一种代理权可以被原始签名人撤销的无证书代理签名基本方式和对应的安全模型,构造了一种可撤销代理权的无证书代理签名方案,并在随机预言模型中证明了该方案基于ECDHLP问题下选择适应性攻击的是不成立的,具有良好的安全性。计算量评估结果表明计算代价比原有方案小。


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