標(biāo)準(zhǔn)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(shù)作為信息安全領(lǐng)域內(nèi)的重要技術(shù)手段，為其他領(lǐng)域內(nèi)的許多應(yīng)用提供著身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性保護(hù)以及數(shù)據(jù)不可否認(rèn)性等服務(wù)，是在整個(gè)信息領(lǐng)域內(nèi)建立完整的安全機(jī)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(shù)的發(fā)展，對(duì)密鑰的管理已經(jīng)成為推動(dòng)數(shù)字簽名技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，如何能夠簡(jiǎn)化密鑰的管理已成為數(shù)字簽名技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。所以，基于身份的數(shù)字簽名技術(shù)被提出?；谏矸莸臄?shù)字簽名技術(shù)可以看成是基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術(shù)的擴(kuò)展，

2、是基于身份的密碼體制與傳統(tǒng)的數(shù)字簽名技術(shù)的結(jié)合體。與基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術(shù)相比，基于身份的數(shù)字簽名技術(shù)簡(jiǎn)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(zhuǎn)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(xué)者研究數(shù)字簽名技術(shù)的一個(gè)熱點(diǎn)。因此，根據(jù)目前基于身份的數(shù)字簽名技術(shù)研究現(xiàn)狀，本文主要研究在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于身份的數(shù)字簽名方案及其變種方案，包括標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)上，提出一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)模型下更高效的基于身份的簽名方案。該方案采用轉(zhuǎn)變?cè)桨钢械娜涸爻朔ㄟ\(yùn)算為整數(shù)加法運(yùn)算的方法來(lái)提高計(jì)算效率，而且利用在線/脫線處理預(yù)先計(jì)算的方法來(lái)改進(jìn)方案的在線計(jì)算性能。與現(xiàn)有的在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于身份的簽名方案相比，本文方案的計(jì)算效率更高。
　　(2)提出一個(gè)基于身份的代理簽名框架以及一

4、個(gè)詳細(xì)的安全模型，同時(shí)提出一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，本文提出的基于身份的代理簽名方案是在標(biāo)準(zhǔn)模型下被構(gòu)建，比較于其他的在標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)提出的多代理

5、簽名可證安全模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)n+1個(gè)用戶提出一個(gè)基于身份的多代理簽名框架和一個(gè)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(shì)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(guān)于代理簽名的研究工作以及Schuldt等人的工作。同時(shí)，對(duì)Paterson等人提出的基于身份的簽名方案進(jìn)行擴(kuò)展，提出一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)上，提出一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于身份的門限代理簽名方案和一個(gè)相應(yīng)的安全模型。
　　(4)在Maji等人提出的簽名框架基礎(chǔ)上，提出一個(gè)簡(jiǎn)化的基于屬性的簽名框架，同時(shí)展示一個(gè)詳細(xì)的安全模型。并且，在本文的簽名框架下，提出一個(gè)完全安全的（適應(yīng)性的選擇謂詞不可偽造性和完全隱私性）在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于屬性的簽名方案，該方案能夠在訪問(wèn)結(jié)構(gòu)上支持單調(diào)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(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)模型下，同時(shí)比