標準模型下基于身份的數(shù)字簽名方案研究.pdf

1、數(shù)字簽名技術作為信息安全領域內的重要技術手段，為其他領域內的許多應用提供著身份認證、數(shù)據(jù)完整性保護以及數(shù)據(jù)不可否認性等服務，是在整個信息領域內建立完整的安全機制所不可缺少的基本手段。而隨著基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術的發(fā)展，對密鑰的管理已經成為推動數(shù)字簽名技術廣泛應用的關鍵，如何能夠簡化密鑰的管理已成為數(shù)字簽名技術發(fā)展的一個方向。所以，基于身份的數(shù)字簽名技術被提出?；谏矸莸臄?shù)字簽名技術可以看成是基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術的擴展，

2、是基于身份的密碼體制與傳統(tǒng)的數(shù)字簽名技術的結合體。與基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術相比，基于身份的數(shù)字簽名技術簡化了密鑰的管理工作。
　　目前，如何安全地把基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名方案轉換到基于身份的密碼體制下或者提出新的基于身份的數(shù)字簽名方案已成為學者研究數(shù)字簽名技術的一個熱點。因此，根據(jù)目前基于身份的數(shù)字簽名技術研究現(xiàn)狀，本文主要研究在標準模型下基于身份的數(shù)字簽名方案及其變種方案，包括標準的基于身份的簽名方案，基于身份的代理

3、簽名方案，基于身份的多代理簽名方案以及基于模糊身份（屬性）的簽名方案。具體工作如下:
　　(1)在Paterson方案的基礎上，提出一個在標準模型下更高效的基于身份的簽名方案。該方案采用轉變原方案中的群元素乘法運算為整數(shù)加法運算的方法來提高計算效率，而且利用在線/脫線處理預先計算的方法來改進方案的在線計算性能。與現(xiàn)有的在標準模型下基于身份的簽名方案相比，本文方案的計算效率更高。
　　(2)提出一個基于身份的代理簽名框架以及一

4、個詳細的安全模型，同時提出一個在標準模型下基于身份的代理簽名方案。比較于已有的基于身份的代理簽名安全模型，本文引入了Boldyreva等人最近提出的代理簽名安全模型和Schuldt等人的工作到安全模型中，本文提出的安全模型考慮了自我代理簽名的情況和暴露代理簽名私鑰的情況。同時，本文提出的基于身份的代理簽名方案是在標準模型下被構建，比較于其他的在標準模型下基于身份的代理簽名方案，本文提出的方案更加有效。
　　(3)在已經提出的多代理

5、簽名可證安全模型的基礎上，針對n+1個用戶提出一個基于身份的多代理簽名框架和一個廣義的可證安全模型（n為參與簽名的代理者數(shù)目）。在本文的安全模型中，敵手的優(yōu)勢被最大化的定義，用戶間的交互行為能被完整的分析，并且引入了Boldyreva等人最近關于代理簽名的研究工作以及Schuldt等人的工作。同時，對Paterson等人提出的基于身份的簽名方案進行擴展，提出一個在標準模型下基于身份的多代理簽名方案。此外，本文在基于身份的多代理簽名方案和

6、安全模型的基礎上，提出一個在標準模型下基于身份的門限代理簽名方案和一個相應的安全模型。
　　(4)在Maji等人提出的簽名框架基礎上，提出一個簡化的基于屬性的簽名框架，同時展示一個詳細的安全模型。并且，在本文的簽名框架下，提出一個完全安全的（適應性的選擇謂詞不可偽造性和完全隱私性）在標準模型下基于屬性的簽名方案，該方案能夠在訪問結構上支持單調的謂詞邏輯。相比較Maji等人在通用群模型下提出的方案，本文的方案構建在標準模型下，同時比