群签名方案的研究

数字签名论文 群签名论文 知识签名论文 基于身份的密码系统论文
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随着计算机网络的迅速发展,数字签名已在信息安全中的各个领域发挥了重要作用,例如身份认证、数据完整性、不可否认性和匿名性。群签名作为一种特殊的数字签名,能够允许群体中的任何一个群成员代表群体进行签名,而且签名满足匿名性。当发生争议的时候,群管理员可以通过打开算法,识别出签名者的身份。正是由于群签名方案中对群成员的匿名性,使它在电子选举、电子投标和离线电子货币等方面有着广泛的应用前景。本文主要研究了群签名方案的安全性问题、群成员的删除问题、动态群签名方案的构造以及基于身份和双线性映射的群签名方案。本文的研究工作主要包括:1.对已提出的几个著名的群签名方案安全性进行了分析。介绍了著名的CS97方案和ACJT2000方案,分析了ACJT2000方案不能抵抗伪造攻击和联合攻击,A.Miyaji2004方案不具有无关联性,同时也分析了CKL2005方案不具有无关联性和可追踪性。2.对群签名方案中成员撤销问题进行了分析,并提出了一种采用时间片方式、基于零知识证明的动态群签名方案。该方案的安全性基于离散对数难解性,以及盲RSA签名和Rabin密码体制的安全性,它可以支持动态添加或删除群成员。更重要的是,签名长度、签名与验证工作量均独立于群成员与已删除群成员的人数。3.分析了基于身份的公钥密码系统的特点和基于身份的群签名方案。基于身份的公钥密码系统,虽然能够简化密钥的管理方式,但是系统必须无条件地信任私钥生成中心PKG,这给基于身份的公钥密码系统的使用带来了限制。Xiaofeng Chen的基于身份的无可信PKG的群签名方案,能够允许用户参与私钥对的产生过程,去除了用户对私钥产生中心的无条件信任,在对签名有争议的情况下,用户能借助仲裁判断私钥产生中心是否有欺骗行为,但是该方案效率较低。本文在此基础上,利用双线性对,给出了改进方案,大大提高了签名的效率。
摘要第4-5页
ABSTRACT第5-6页
第一章 绪论第10-20页
    1.1 引言第10页
    1.2 数字签名第10-12页
    1.3 群签名发展背景与相关概念第12-14页
        1.3.1 群签名的提出第12-13页
        1.3.2 群签名的定义与相关概念第13-14页
    1.4 群签名的发展历史与研究现状第14-16页
    1.5 群签名的几种变体第16-18页
        1.5.1 群盲签名第16-17页
        1.5.2 环签名第17页
        1.5.3 子群签名与多群签名第17-18页
    1.6 已有群签名的缺陷和待研究的问题第18-19页
    1.7 本文的主要工作与篇章结构第19-20页
第二章 预备知识第20-26页
    2.1 群的简单介绍第20页
    2.2 困难性假设第20-22页
    2.3 知识签名第22-23页
    2.4 盲签名第23-24页
    2.5 双线性映射第24-25页
    2.6 本章小结第25-26页
第三章 几种群签名的分析第26-42页
    3.1 [CS97]方案第26-28页
    3.2 [ACJT2000]方案第28-32页
        3.2.1 ACJT2000 方案第28-30页
        3.2.2 ACJT2000 方案的联合攻击第30-31页
        3.2.3 ACJT2000 方案的伪造攻击第31-32页
    3.3 A.MIYAJ12004 方案第32-35页
        3.3.1 A.Miyaji2004 方案第32-34页
        3.3.2 A.Miyaji2004 方案的相关性第34-35页
    3.4 CKL2005 方案第35-40页
        3.4.1 CKL2005 方案第36-39页
        3.4.2 CKL2005 方案的相关性第39-40页
        3.4.3 CKL2005 方案的不可追踪性第40页
    3.5 本章小结第40-42页
第四章 一种基于时间片的动态群签名方案第42-50页
    4.1 群成员撤消问题的研究状况第42-43页
    4.2 可撤消的动态群签名方案第43-46页
    4.3 方案安全性分析第46-48页
    4.4 方案效率分析第48-49页
    4.5 本章小结第49-50页
第五章 基于身份的群签名方案第50-61页
    5.1 基于身份的密码体制介绍第50-52页
    5.2 基于身份的数字签名方案概念与发展现状第52-54页
    5.3 一种无可信 PKG 的基于身份的群签名方案第54-59页
    5.4 一种改进的无可信 PKG 的基于身份的群签名方案第59-60页
    5.5 本章小结第60-61页
第六章 总结与展望第61-63页
参考文献第63-67页
致谢第67-68页
在学期间的研究成果及发表的学术论文第68页
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