特殊數(shù)字簽名的理論研究與應用.pdf

1、“數(shù)字簽名”的思想是W.Diffie與M.Hellman在他們的開創(chuàng)性論文“密碼學的新方向”中首先提出的。研究者之所以提出數(shù)字簽名方案，就是為了使個人或組織能“數(shù)字地”對某份數(shù)字文件簽名。隨著網(wǎng)絡的發(fā)展和信息系統(tǒng)的廣泛使用，電子政務、電子商務甚至日常生活都大量要求對數(shù)字文件進行各種處理，數(shù)字簽名作為手寫簽名在數(shù)字文件中的合法對應物必將被廣泛應用。隨著研究的逐步深入，許多著名的數(shù)字簽名方案得以提出，如RSA，ElGamal，DSS等。但在

2、某些應用中，很有必要為普通數(shù)字簽名方案增加某些額外的特性。于是出現(xiàn)了許多特殊類型的數(shù)字簽名方案，我們稱這些方案為具有特性的數(shù)字簽名方案。本文的主要工作就是圍繞這些具有特性的方案的理論與應用而展開的。 自1991年群簽名的概念由D.Chaum與E.Heyst提出以來，群簽名因其顯著的特性引起人們的廣泛關注。許多群簽名方案及基于群簽名方案的密碼協(xié)議被提出。但是，群簽名方案的效率是一個棘手問題。為使群簽名同時具有匿名性與可追蹤性(發(fā)生

3、爭議時可打開)，群簽名的執(zhí)行效率往往比較低下。因此，群簽名方案的效率分析便成為一個令人感興趣的問題。本文對幾個典型群簽名方案進行了效率分析。結果顯示，G.Ateniese等人在CRYPTO'2000上提出的群簽名方案具有較為優(yōu)越的效率與安全特性，以該方案為基礎構造各種密碼協(xié)議可能會達到較好性能。 多群簽名方案是對普通群簽名方案的一種推廣。如何構造安全、高效的多群簽名到目前為止還是一個未解決的問題。在G.Ateniese和G.Ts

4、udik的多群簽名方案中，主要缺陷是使用了低效的基于兩個雙重離散對數(shù)相等的知識簽名協(xié)議。為此，提出了兩個改進方案，新方案的構造過程使用了更為高效的知識簽名協(xié)議。新方案的安全性在隨機語言模型下得到了較為充分的分析。而且，使用了具體參數(shù)將新方案與原始方案進行了執(zhí)行效率的比較。另外，還提出一個子群簽名方案，該方案是對G.Ateniese和G.Tsudik的子群簽名方案的改進?？梢宰C明幾個新方案都具有更好的安全性、有效性和實用性。 電子

5、拍賣是一種新興的電子商務形式。最近，在互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了多種形式的電子拍賣服務。由于群簽名方案使得群體成員可以匿名地被確信屬于該群體并進行簽名，同時這種簽名方案具備如匿名性、無關聯(lián)性、可追蹤性、抵抗聯(lián)合攻擊、陷害攻擊等諸多特殊性質，許多文獻都將群簽名列為設計電子拍賣方案的一種有效工具。然而，在群簽名方案中，群管理員擁有過大的特權，且不能提供有效的成員廢除方法，因此現(xiàn)有的基于群簽名的電子拍賣方案較少且不能令人滿意。本文設計了一個新的基于群

6、簽名的電子拍賣方案，該方案對群管理員的權限進行了有效限制，保護了投標者的隱私，并能有效實現(xiàn)投標者的廢除，因而較現(xiàn)存方案具有明顯優(yōu)越性。 在一個(t，n)門限代理簽名方案中，代理群中的n個成員分別得到各自的秘密份額，使得只有t個或更多的代理人才能合作產(chǎn)生合法的代理簽名，而少于t個代理人則無法進行簽名。為了對S.Kim等人的門限代理簽名方案進行該進，H.Sun提出了一個不可否認的且簽名者身份已知的門限代理簽名。隨后，H.Sun的方案