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环签名算法研究与应用

刘彪  
【摘要】:随着计算机网络的快速发展,数字签名在现实生活中扮演着越来越重要的角色,同时也提出了越来越多的新要求.由于具体的应用环境不同,产生了许多特殊的签名方案,如:门限签名、群签名、代理签名、环签名等。其中环签名是一种简化的类群签名,它克服了群签名中群管理员权限过大的缺点,对签名者是无条件匿名的。它所具备的性质如无条件匿名性、自发性和群特性对于构建电子政务等系统方案有着特殊作用,因此对于环签名方案的研究有重要的理论和实际意义。 本文主要研究环签名方案和环签名在电子商务中的应用,具体在如下方面开展研究: 1.首先介绍了与本文相关的数学理论基础,包括数论、有限域、数学困难问题和数字签名的相关知识;简要总结了环签名和电子现金的研究发展状况。 2.介绍了环签名的基本原理和安全特性,分析和总结了环签名方案的设计方法;指出特殊数字签名技术是电子商务应用的关键技术之一,并简要介绍了几种特殊数字签名及其应用前景。 3.在第四章,首先通过对Zhang-Kim环签名方案、Chong-zhi Gao方案和WANGJian-Dong方案的分析、改进,加以修改。然后,我们分析Lein Harn算法并不满足可逆性,改进后的算法不仅满足可逆性,而且是安全的。在第五章里,本文使用Lu提出的可验证性的定义和相关概念,提出一个新的基于双线性对的具有可验证性的环签名算法,并给出了严格的形式化的安全性证明。 4.同时生效签名是为了解决交易的公平性而提出的,利用它交易双方可以实现都获得对方的签名文件或者都不能获得,在综合选择前人提出的一些具有优越性能的环签名基础上,按既有模式形成了一个新的基于同时生效签名的无需第三方的公平电子商务协议。 最后,总结了本文的研究内容,同时指出环签名领域中目前仍存在的问题并展望了今后可能的发展趋势和研究方向。


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