基于橢圓曲線的簽名方案設(shè)計(jì)及其快速實(shí)現(xiàn).pdf

1、在當(dāng)今開(kāi)放的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，數(shù)字簽名在建立安全可信通信環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用。基于橢圓曲線的簽名方案是數(shù)字簽名方案中一個(gè)重要的分支。對(duì)于橢圓曲線密碼的研究，本文在對(duì)前人研究成果總結(jié)的基礎(chǔ)上主要展開(kāi)了以下方面的研究。
　　(1)本文對(duì)前向安全簽名方案進(jìn)行了研究。眾所周知，具有前向安全的數(shù)字簽名是一類重要的數(shù)字簽名方案。其要求攻擊者即使在 t時(shí)段入侵系統(tǒng)獲得簽名密鑰,也無(wú)法偽造 t時(shí)段之前的簽名。換句話說(shuō),前向安全數(shù)字簽名確保了密鑰泄露

2、時(shí)段以前所有簽名的有效性。本文在對(duì)一些方案安全性問(wèn)題分析之后，提出了一個(gè)基于橢圓曲線的前向安全簽名方案，并對(duì)方案的安全性和效率進(jìn)行了分析。
　　(2)本文對(duì)基于身份的環(huán)簽名進(jìn)行了研究。在環(huán)簽名中，不但簽名驗(yàn)證者需要驗(yàn)證所有環(huán)成員的公鑰，而且簽名者也需要驗(yàn)證其他環(huán)成員證書(shū)的有效性。大量公鑰的傳輸和有效性驗(yàn)證極大影響了方案的效率?；谏矸莸沫h(huán)簽名很好地解決了傳統(tǒng)PKI公鑰系統(tǒng)中繁瑣的證書(shū)發(fā)放和管理問(wèn)題。本文在對(duì)一些環(huán)簽名方案研究之后，

3、提出了一個(gè)具有多重屬性的基于身份環(huán)簽名方案，給出了具有多重屬性的基于身份環(huán)簽名方案的定義和安全性要求，并且證明了我們提出的方案除了具有不可偽造性、無(wú)條件匿名性之外，同時(shí)還具備第三方不可驗(yàn)證性，不可傳遞性，簽名者身份模糊性，弱可鏈接性以及簽名者身份可驗(yàn)證性。
　　(3)本文基于BLS方案提出了一個(gè)基于雙線性對(duì)的高效簽名方案。方案安全性能夠緊規(guī)約到CDH問(wèn)題。由于CDH問(wèn)題被公認(rèn)為是無(wú)限接近DL困難性問(wèn)題，這為方案的安全性提供了保證。

4、此外，該方案通過(guò)預(yù)計(jì)算，提高方案的簽名計(jì)算速度。
　　(4)為了提高橢圓曲線密碼方案的實(shí)現(xiàn)效率，本文對(duì)標(biāo)量乘運(yùn)算進(jìn)行了研究。本文首先對(duì)DR算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一個(gè)基于DR算法的改進(jìn)型ZLMDR算法。改進(jìn)的算法比起原算法在漢明重和比特串長(zhǎng)度上降到了最低。緊接著，本文將ZLMDR算法與滑動(dòng)窗口方法結(jié)合提出了比傳統(tǒng)NAF-滑動(dòng)窗口算法更加高效的ZLMDR-滑動(dòng)窗口算法，并且將ZLMDR算法與Shamir算法結(jié)合提出了比傳統(tǒng)NAF-Sh