對(duì)群組數(shù)字簽名的理論研究.pdf

1、群組數(shù)字簽名主要包括門限代理簽名，群簽名以及環(huán)簽名，它是數(shù)字簽名中極為重要的一部分。群組數(shù)字簽名發(fā)展至今已經(jīng)有十多年的歷史了，它的應(yīng)用背景十分廣闊。群組數(shù)字簽名廣泛應(yīng)用在簽名權(quán)的代理發(fā)布上，電子投票，電子拍賣以及競選等實(shí)際應(yīng)用中，是一類非常重要的數(shù)字簽名。雖然群組數(shù)字簽名正在不斷的發(fā)展成熟，但它仍然存在著許多急待解決的問題。例如一般門限代理簽名體制的抗合謀攻擊性，群簽名成員撤銷問題，不使用知識(shí)簽名的群簽名問題等。因此群組數(shù)字簽名在理論研

2、究中具有極其重要的意義。 本文主要研究的是群組數(shù)字簽名中的門限代理簽名以及群簽名。尤其是對(duì)已知簽名人的門限代理簽名體制，以及ACJT2000群簽名體制進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)它們進(jìn)行了充分的安全性分析，同時(shí)對(duì)有缺陷的方案進(jìn)行了改進(jìn)，得到了一些更加安全的群組數(shù)字簽名體制。 本文首先對(duì)已知簽名人門限代理簽名進(jìn)行了研究。門限代理簽名體制最初是由Kim提出的，隨后Sun根據(jù)這個(gè)體制提出了已知簽名人的不可抵賴門限代理簽名。在Sun的

3、體制中，實(shí)際代理簽名人不能否認(rèn)自己的代理簽名，但卻不能抵抗f個(gè)代理簽名人的合謀攻擊。為此Chien-Lung Hsu等人在Sun體制的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的代理簽名體制，該體制不僅具有不可抵賴性，而且可以有效防止代理簽名人的合謀攻擊。 但是本文通過對(duì)Chien-Lung Hsu的已知簽名人的門限代理簽名體制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在本文給出的攻擊方法下，該體制不能防止原始簽名人與一部分代理簽名人合謀來陷害其他的代理簽名人，且任意t個(gè)代理簽

4、名人可以聯(lián)合代替原始簽名人來進(jìn)行代理密鑰的頒發(fā)。為此，本文將在該體制的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)新的已知簽名人的門限代理簽名體制，使其能夠抵抗我們給出的合謀攻擊。本文所構(gòu)造的抵抗合謀攻擊的已知簽名人的門限代理簽名體制，是在Chien-Lung Hsu體制的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)代理簽名生成階段來實(shí)現(xiàn)的。并經(jīng)過安全性分析可知，該體制比Chien-Lulg Hsu體制更安全。 ACJT2000群簽名體制在群簽名的研究中是一個(gè)具有重要意義的經(jīng)典體制，

5、目前的許多群簽名體制都是在它的基礎(chǔ)上建立起來的。ACJT2000群簽名體制使得群管理員打開成員簽名的操作效率提高，從而增加了實(shí)用性。同時(shí)，該方案在強(qiáng)RSA假設(shè)下可抵抗合謀攻擊。但是本文在研究中發(fā)現(xiàn)該體制并不是安全的。本文首先構(gòu)造了一個(gè)偽造攻擊方法，在該攻擊下ACJT2000群簽名體制中的任意一個(gè)群成員都可以產(chǎn)生一個(gè)有效的群簽名，該群簽名可以通過驗(yàn)證但是群管理員卻不能從中得到簽名人的身份。這種攻擊的強(qiáng)度是很高的，它使得任何人在任何情況下都

6、可以攻擊ACJT2000群簽名體制，因此充分的說明了ACJT2000群簽名體制是不可信的，這具有極其重要的意義。2006年的亞密會(huì)上所發(fā)表的對(duì)ACJT2000群簽名體制安全性分析的文章，也指出了它的安全漏洞，但是本文所提出的攻擊方法遠(yuǎn)強(qiáng)于該文章的攻擊方法，因此本文對(duì)ACJT2000群簽名體制所作的安全性分析具有深遠(yuǎn)的影響。隨后本文在ACJT2000群簽名體制的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)新的群簽名體制，并證明該體制具有ACJT2000群簽名體制的優(yōu)