全無泄露的位承諾協(xié)議與不可否認(rèn)數(shù)字簽名方案研究.pdf

1、零知識證明是一種高級密碼協(xié)議，它是指聲稱者要向驗(yàn)證者證明某一斷言的真實(shí)性，卻并不向驗(yàn)證者泄露任何與該斷言有關(guān)的其他信息。零知識證明是構(gòu)建安全密碼協(xié)議的強(qiáng)大工具，它在密碼學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在身份認(rèn)證、數(shù)字簽名方面。 位承諾是實(shí)現(xiàn)零知識證明的重要工具。自Blum于1982年首先提出了位承諾[1]的概念后，它已經(jīng)成為了密碼學(xué)研究的一個(gè)活躍領(lǐng)域。密碼學(xué)家指出如果有了好的加密算法，任何NP命題都有一個(gè)零知識證明[2]。這里的加密

2、算法本質(zhì)上就是位承諾算法。位承諾是構(gòu)建零知識證明的重要子協(xié)議，不僅如此，位承諾的類型直接影響著其所構(gòu)建的上層零知識證明的零知識類型。 不可否認(rèn)數(shù)字簽名是個(gè)與零知識證明緊密聯(lián)系的概念。在不可否認(rèn)數(shù)字簽名中，簽名的接受者無法自行驗(yàn)證簽名，雙方通過執(zhí)行一個(gè)簽名驗(yàn)證協(xié)議，簽名者可向簽名的接收者零知識地證明簽名是否有效。不可否認(rèn)數(shù)字簽名可用于防止數(shù)字簽名的復(fù)制及傳播，保護(hù)簽名者的隱私。 本文以幾個(gè)身份識別的零知識證明為例，詳盡地證

3、明了它們的正確性、合理性，分析了它們所達(dá)到的零知識類型?？偨Y(jié)了“驗(yàn)證者挑戰(zhàn)”和“驗(yàn)證者提問”的兩種零知識證明結(jié)構(gòu)，指出在第二種結(jié)構(gòu)下，通過使用一個(gè)全無泄露的位承諾，可構(gòu)建出完善的零知識證明。從構(gòu)建零知識證明的角度出發(fā)，將位承諾協(xié)議區(qū)分為全無泄露的、統(tǒng)計(jì)上無泄露的、計(jì)算上無泄露的不同類型。指出位承諾協(xié)議的類型決定著上層零知識證明的零知識類型，而全無泄露的位承諾是實(shí)現(xiàn)完善零知識證明的前提保證?；诒疚奶岢龅摹半x散對數(shù)對碰撞”問題理論，提出了

4、一個(gè)新的全無泄露的位承諾協(xié)議，它的使用完全不會(huì)增加上層協(xié)議信息泄露的可能，是構(gòu)建零知識證明的完美子協(xié)議。通過圖的三著色命題的零知識證明實(shí)例，證明了以此新的全無泄露的位承諾協(xié)議可構(gòu)建出NP問題的完善零知識證明。 對David Chaum的零知識不可否認(rèn)數(shù)字簽名方案進(jìn)行了改進(jìn)，運(yùn)用分割選擇以及新提出的全無泄露的位承諾技術(shù)，構(gòu)造了新的完善零知識的確認(rèn)協(xié)議和否認(rèn)協(xié)議。新的否認(rèn)協(xié)議與Chaum的方案相比，在同樣的安全級別下所需的模乘運(yùn)算呈