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(mén)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(mài)以及競(jìng)選等實(shí)際應(yīng)用中，是一類(lèi)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(wèn)題。例如一般門(mén)限代理簽名體制的抗合謀攻擊性，群簽名成員撤銷(xiāo)問(wèn)題，不使用知識(shí)簽名的群簽名問(wèn)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(mén)限代理簽名以及群簽名。尤其是對(duì)已知簽名人的門(mén)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(mén)限代理簽名進(jìn)行了研究。門(mén)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(lài)門(mén)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(lài)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(guò)對(duì)Chien-Lung Hsu的已知簽名人的門(mén)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(lái)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(lái)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(mén)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(mén)限代理簽名體制，是在Chien-Lung Hsu體制的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)代理簽名生成階段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。并經(jīng)過(guò)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(lái)的。ACJT2000群簽名體制使得群管理員打開(kāi)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(guò)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(shuō)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A(yíng)CJT2000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)