Merkle可信樹遍歷算法及在數(shù)字簽名上的應用研究.pdf

1、在當今時代，網(wǎng)絡(luò)正在使我們的生活發(fā)生著深刻的變化，電子商務活動逐漸進入了普通人的生活，然而在電子商務活動中，如何保證商務活動的順利開展，保證電子信息的安全，是不容忽視的問題。數(shù)字簽名作為其中一項重要的數(shù)字安全技術(shù)，在保證網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的完整性和不可抵賴性方面發(fā)揮著重要的作用，并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，數(shù)字簽名技術(shù)將會發(fā)揮更大的作用。Merkle可信樹正是為了解決多重一次簽名中的認證問題而產(chǎn)生的，Merkle可信樹結(jié)構(gòu)具有一次簽名大量認

2、證的優(yōu)點，在認證方面具有顯著的優(yōu)勢。如今，Merkle可信樹的樹形結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應用到了信息安全的各個領(lǐng)域，比如證書撤銷、源組播認證、群密鑰協(xié)商等等。并且基于Merkle可信樹的數(shù)字簽名方案在安全性上僅僅依賴于哈希函數(shù)的安全性，且不需要太多的理論假設(shè)，這使得基于Merkle可信樹的數(shù)字簽名更加安全、實用。綜上可知，研究Merkle可信樹及將Merkle可信樹應用于數(shù)字簽名具有理論和實用價值。 本文在對已有的研究成果進行研究的基礎(chǔ)

3、上，對Merkle可信樹應用于數(shù)字簽名技術(shù)及提高Merkle可信樹認證效率和安全性方面進行了更加深入的研究。主要工作和創(chuàng)新如下： (1)提出了一種時間和空間都較為優(yōu)化的可信樹遍歷方案，詳細地描述了遍歷方案在時間和空間性能上的改進，并詳細的闡述了改進方案的遍歷過程，之后，對遍歷方案的正確性進行了證明，分析了遍歷方案的時間性能和空間性能，分析結(jié)果表明它利用合理的空間效率實現(xiàn)了具有最優(yōu)化時間性能的遍歷算法。 (2)提出了一種使

4、用雙線性配對技術(shù)的具有雙向身份驗證功能的加密方案，并對該加密方案進行了正確性證明和性能分析。之后將這種加密方案應用于Merkle可信樹數(shù)字簽名中。通過將基于身份認證機制應用于Merkle可信樹數(shù)字簽名的方法，改進了Merkle可信樹數(shù)字簽名中缺乏身份認證的缺陷。此外，本文在安全性上改進了Merkle可信樹數(shù)字簽名不能抵抗攻擊者進行重放攻擊的缺陷。 (3)提出了一種動態(tài)的Merkle可信樹數(shù)字簽名方案，改進了Merkle可信樹簽名