基于代理环签名的匿名认证研究
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近年来,人们普遍认为,要建设高可信度平台,仅仅使用软件作为基础是不够的。符合工业标准的可信计算技术因此出现,这引发了一场新的技术革命。该技术提供一个可以在其上开发各种安全应用的信任根,并以该信任根为基础建立出一个完整的终端系统,来保证系统是安全的、可信的。随着人们对隐私保护的要求不断提高,人们已不仅仅满足于基本的身份认证,而希望在认证的同时不使自己的个人身份信息泄漏出去。可信计算中的匿名认证技术就可以实现用户的上述要求。可信计算组织TCG (Trusted Computing Group)一共发布了两个关于匿名认证的标准方案:一个是Privacy CA (Privacy Certification Authority,隐私证书颁布机构)方案;另一个是直接匿名认证DAA (Direct Anonymous Attention)方案。但是,Privacy CA方案依赖于可信第三方,这成为该方案的一个瓶颈;而DAA方案的认证过程则过于复杂并且运算量很高。本文首先介绍可信计算的概念,然后简单介绍了密码学和数字签名等一些相关的基础知识。之后在此基础上,讨论了可信计算中的匿名认证问题,并进一步对Privacy CA方案和DAA方案的性能和安全性进行了详细的分析,之后打破Privacy CA方案和DAA方案的框架流程,使用代理环签名方案实现了可信计算中的匿名认证。最后基于这种新的认证方案提出了一个匿名电子投票协议的设计思路。
摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
第一章 绪论 | 第7-12页 |
1.1 研究背景和意义 | 第7-8页 |
1.2 可信计算简史 | 第8-9页 |
1.3 可信计算的匿名认证技术 | 第9-10页 |
1.4 主要研究内容及创新点 | 第10页 |
1.5 论文章节安排 | 第10-12页 |
第二章 可信计算 | 第12-17页 |
2.1 可信计算的定义 | 第12-13页 |
2.2 可信计算平台 | 第13-14页 |
2.3 可信平台模块TPM | 第14-16页 |
2.4 本章小结 | 第16-17页 |
第三章 可信计算中的匿名认证 | 第17-30页 |
3.1 预备知识 | 第17-20页 |
3.1.1 数论相关 | 第17-18页 |
3.1.2 几个重要的密码学假设 | 第18-19页 |
3.1.3 数字签名 | 第19-20页 |
3.2 Privacy CA匿名认证方案 | 第20-21页 |
3.2.1 Privacy CA方案简述 | 第20页 |
3.2.2 Privacy CA方案的执行流程 | 第20-21页 |
3.2.3 Privacy CA方案的缺陷 | 第21页 |
3.3 直接匿名认证(DAA)方案 | 第21-29页 |
3.3.1 发布方初始化 | 第23页 |
3.3.2 申请加入协议 | 第23-25页 |
3.3.3 DAA签名协议 | 第25-26页 |
3.3.4 验证算法 | 第26-27页 |
3.3.5 运算开销分析 | 第27-28页 |
3.3.6 方案分析 | 第28-29页 |
3.4 本章小结 | 第29-30页 |
第四章 基于代理环签名的匿名认证方案 | 第30-45页 |
4.0 环签名简介 | 第30-31页 |
4.1 环签名的特点 | 第31-32页 |
4.2 代理环签名 | 第32-33页 |
4.3 代理环签名的特点 | 第33页 |
4.4 方案设计 | 第33-34页 |
4.5 方案协议的具体流程 | 第34-39页 |
4.5.1 系统参数初始化 | 第34-35页 |
4.5.2 密钥的生成与管理 | 第35-36页 |
4.5.3 用户注册(成员加入阶段) | 第36页 |
4.5.4 代理环签名阶段 | 第36-38页 |
4.5.5 验证签名 | 第38-39页 |
4.6 签名分析 | 第39-41页 |
4.7 方案安全性分析 | 第41-43页 |
4.8 方案和原DAA方案的比较 | 第43-44页 |
4.9 本章小结 | 第44-45页 |
第五章 新方案在匿名投票系统中的应用 | 第45-49页 |
5.1 设计思路 | 第45页 |
5.2 匿名投票系统的基本模型 | 第45-46页 |
5.3 系统协议实现 | 第46-47页 |
5.3.1 系统初始化 | 第46页 |
5.3.2 投票人注册 | 第46页 |
5.3.3 选票发放 | 第46-47页 |
5.3.4 投票人投票 | 第47页 |
5.3.5 验票计票 | 第47页 |
5.4 基于环签名的匿名电子投票协议的安全性分析 | 第47-48页 |
5.5 本章小结 | 第48-49页 |
第六章 论文总结与展望 | 第49-51页 |
6.1 全文总结 | 第49页 |
6.2 下一步需解决的问题 | 第49-51页 |
参考文献 | 第51-54页 |
致谢 | 第54页 |
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