短群签名的批验证及分级群签名体制的研究

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群签名作为一种特殊的数字签名,它允许群中的任何一个成员代表群进行签名,且签名满足匿名性.当发生争议时,群管理员还可以通过打开算法来撤消匿名性.它实现了认证性和匿名性的统一,在信息安全领域具有广泛的应用前景.由于群签名的特殊构成和应用需求,如何缩短签名的长度和签名的验证时间、如何实现群成员的撤销以及如何减轻密钥管理的负担一直是群签名研究中的重点和难点问题.许多机构现正着眼于提高交通系统的安全性和效率,他们研究的焦点都集中在车辆安全通信网络,它对应用的密码元件有着特别的要求.第一、要求签名长度短;第二、能够快速验证大量不同来源的消息;第三、隐私保护.本文的第一个工作是基于Furukawa和Imai的高效群签名体制提出了一个批验证算法,其中验证运算的主要部分只需要2个双线性对,而逐个验证η个签名将需要2η个双线性对.鉴于FI群签名体制的长度较短以及群签名本身所具有的匿名性,这样就实现了上面的全部要求.另外,基于FI群签名体制,本文还提出了一个高效的撤销算法.在基于身份的群签名体制中,当群中的用户数量很大时,私钥产生中心PKG,此处即群管理员的计算负担将会非常大.一方面,私钥生成的代价是很高的;另一方面, PKG需要验证用户的身份并且建立安全通道传输给用户私钥.于是,本文的第二个工作是首次将分级管理模式引入到群签名体制中.分级群签名体制的特点是:群管理员可以授权给下层的PKG进行私钥生成和身份认证,让它们来分担自己的计算压力.进一步,本文提出了两个在随机预言模型下可证安全的分级群签名体制.
摘要第5-6页
ABSTRACT第6页
第一章 引言第7-11页
    1.1 背景介绍第7-8页
    1.2 研究现状第8-10页
    1.3 本文的内容安排及工作简介第10-11页
第二章 预备知识第11-13页
    2.1 双线性映射第11页
    2.2 数论假设第11-13页
第三章 一种高效短群签名的批验证和撤销第13-19页
    3.1 FI 群签名体制的批验证第13-17页
    3.2 FI 群签名体制的高效撤销算法第17-18页
    3.3 小结第18-19页
第四章 无随机预言模型下可证安全的分级群签名体制第19-28页
    4.1 基于分级身份的签名体制第19-22页
    4.2 基于分级身份的群签名体制第22-25页
    4.3 安全性证明第25-28页
第五章 一种长度短的基于分级身份群签名体制第28-38页
    5.1 匿名分级签名体制第28-31页
    5.2 短的基于分级身份群签名体制第31-32页
    5.3 安全性证明第32-38页
第六章 结束语第38-39页
    6.1 本文工作总结第38页
    6.2 有待进一步研究的问题第38-39页
参考文献第39-43页
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作第43-44页
致谢第44页
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