盲签名及指定验证者签名方案的研究

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随着人类步入信息化时代,计算机及互联网技术的应用已越来越广泛,它渗透到了社会的各行各业中。在电子商务、电子政务逐渐成为社会的关键词之后,网络安全日益重要。在电子商务活动中,商家、消费者及银行等各方面都是通过开放的互联网连接在一起的,从而对网络传输过程中数据的安全性和保密性提出了更高的要求。数字签名技术,作为网络安全的重要保障,在消息认证方面发挥着巨大作用。但在很多场合,如电子支付、电子选举,既需要认证消息的有效性又需要保证匿名性。因此基于不同的应用背景需要,我们需要研究具有特殊用途的数字签名。本文主要对盲签名及指定验证者签名方案进行了深入的研究,主要研究工作如下:分析了Xiaoming Hu和Shangteng Huang提出的高效的基于身份的限制性部分盲签名方案的安全缺陷,描述了该缺陷可能带来的严重后果。随后,提出了一个改进的基于身份的限制性部分盲签名方案,改进的新方案有效地克服了对协商好的公共信息的伪造性,并且算法还保持了高效性。鉴于现存的标准模型下的广义指定多验证者签名方案(UDMVS)比较少。基于Jianhong Zhang和Cheng Ji的高效的指定验证者签名方案,提出了一个非随机预言模型下的高效的广义指定多验证者签名方案。所提的方案不仅在标准模型下是可证明安全的,还降低了算法的运算量,提高了计算效率。
摘要第3-4页
Abstract第4页
1 绪论第7-13页
    1.1 引言第7-8页
    1.2 数字签名的概述第8-9页
    1.3 盲签名的研究背景及发展状况第9-10页
    1.4 指定验证者签名的研究背景及发展状况第10-11页
    1.5 论文章节安排第11-13页
2 相关数学基础知识及理论第13-18页
    2.1 基本定义第13-14页
        2.1.1 模运算第13-14页
        2.1.2 群第14页
    2.2 双线性对理论第14-17页
        2.2.1 双线性对的概念和性质第14-15页
        2.2.2 基于双线性对的困难问题第15-17页
    2.3 本章小结第17-18页
3 相关密码学知识第18-28页
    3.1 公钥密码体制第18-19页
    3.2 基于身份的密码体制第19-20页
    3.3 数字签名第20-25页
        3.3.1 数字签名的定义及性质第20-21页
        3.3.2 数字签名的安全性需求第21-22页
        3.3.3 RSA签名体制第22-23页
        3.3.4 ElGamal数字签名第23-24页
        3.3.5 基于身份的数字签名第24-25页
    3.4 Hash函数第25-27页
        3.4.1 Hash函数的定义第25页
        3.4.2 Hash函数的安全性第25-26页
        3.4.3 Hash函数的研究现状第26-27页
    3.5 本章小结第27-28页
4 一个有效的基于身份的限制性部分盲签名第28-46页
    4.1 盲签名的概念及性质第28-29页
    4.2 盲签名的分类第29页
    4.3 典型的盲签名方案第29-32页
        4.3.1 RSA盲签名方案第29-30页
        4.3.2 EIGamal盲签名方案第30-31页
        4.3.3 Schnorr盲签名方案第31-32页
        4.3.4 Nyberg-Ruppel盲签名方案第32页
    4.4 部分盲签名第32-34页
        4.4.1 部分盲签名的概念与基本思想第32-33页
        4.4.2 Abe-Okamoto部分盲签名方案第33-34页
    4.5 限制性盲签名第34-36页
        4.5.1 限制性盲签名的概念第34-35页
        4.5.2 限制性盲签名函数第35-36页
    4.6 基于身份的限制性部分盲签名方案第36-39页
        4.6.1 基于身份的限制性部分盲签名的概念第36页
        4.6.2 Chen et al.基于身份的限制性部分盲签名方案第36-38页
        4.6.3 Hu et al.的高效的基于身份的限制性部分盲签方案第38-39页
    4.7 改进的基于身份限制性部分盲签名方案第39-45页
        4.7.1 Hu et al.的高效的基于身份的限制性部分盲签名方案的缺陷第39-40页
        4.7.2 改进的基于身份的限制性部分盲签名第40-41页
        4.7.3 改进方案的安全性分析第41-45页
    4.8 本章小结第45-46页
5 非随机预言模型下的一个广义指定多验证者签名方案第46-61页
    5.1 指定验证者签名的形式化定义第46-47页
    5.2 广义指定验证者签名方案第47-48页
    5.3 随机预言模型下广义指定多验证者签名方案第48-50页
    5.4 在非随机预言模型下的广义指定多验证者签名方案第50-52页
    5.5 在标准模型下改进的新方案第52-59页
        5.5.1 广义指定多验证者签名的形式化定义第52-53页
        5.5.2 一个在标准模型下的指定验证者签名方案第53-55页
        5.5.3 非随机预言模型下的一个广义指定多验证者签名方案第55-56页
        5.5.4 安全性分析第56-59页
    5.6 本章小结第59-61页
6 结束语第61-63页
致谢第63-64页
参考文献第64-69页
附录第69页
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