广义指定验证者签名体制的研究和设计

论文摘要

随着计算机网络、信息技术的飞速发展,如何在电子商务应用中保护个人的隐私成为倍受关注的一个问题。而广义指定验证签名正是解决了这类问题的一种有效的技术。在广义指定验证者签名中,签名持有者在得到签名者的签名后,能够在不给出这个签名下使指定验证者相信他拥有这个签名,因而保护了自己的隐私。本文主要通过可证明安全形式化的方法研究和设计具有特殊性质的广义指定验证者签名体制,同时研究了可验证加密签名体制。本文的主要研究成果如下:1.提出一种高效的广义指定验证者签名证明方案。首先给出方案的形式化定义和安全模型,然后描述我们的方案,最后在随机预言机模型中给出安全性证明并分析其性能。2.首次提出标准(无随机预言机)模型中可证安全的限制性广义指定验证者签名方案。该方案是Waters签名方案和(t , n )门限思想的结合。3.首次提出标准模型中可证安全的指定验证者代理签名方案。在这个方案中,代理签名者生成的指定签名仅仅只有指定验证者能够验证其有效性,从而保护了代理签名者的隐私。4.在研究无证书公钥密码系统的基础上,首次提出无证书广义指定验证者签名的概念。首先给出其正式的形式化定义和安全模型,然后基于双线性对给出一个具体的方案,最后在随机预言机模型中证明方案的安全性并分析其性能。我们的方案解决了基于身份广义指定验证者签名中密钥托管的内在问题。5.提出一种高效的可验证加密签名方案。首先给出方案的形式化定义和安全模型,然后给出一个具体的方案,最后在标准模型中证明方案的安全性并分析其性能,同时指出该方案是标准模型下可证安全方案中最为有效的,因此更加适合现实中的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 密码学简介
• 1.2 数字签名研究意义
• 1.3 数字签名发展
• 1.4 广义指定验证者签名研究现状
• 1.5 内容安排及主要工作
• 第二章 基本概念和工具
• 2.1 概率论基础
• 2.1.1 概率论基本概念
• 2.1.2 概率论基本性质
• 2.1.3 概率论基本运算
• 2.2 复杂性理论
• 2.2.1 算法复杂性
• 2.2.2 问题复杂性
• 2.2.3 可忽略函数和多项式时间不可区分
• 2.3 可证明安全
• 2.4 哈希函数和随机预言机模型
• 2.4.1 哈希函数
• 2.4.2 随机预言机模型
• 2.5 数字签名基本概念
• 2.5.1 数字签名形式化定义
• 2.5.2 数字签名安全模型
• 2.5.3 无证书签名形式化定义和安全模型
• 2.6 双线性对
• 2.6.1 双线性对基本概念
• 2.6.2 相关数学问题和安全假设
• 2.7 本章小节
• 第三章 广义指定验证者签名证明方案
• 3.1 引言
• 3.2 广义指定验证者签名证明形式化定义及安全模型
• 3.2.1 广义指定验证者签名证明形式化定义
• 3.2.2 广义指定验证者签名证明安全模型
• 3.3 广义指定验证者签名证明方案
• 3.4 广义指定验证者签名证明方案安全性证明
• 3.5 性能分析
• 3.6 本章小节
• 第四章 限制性广义指定验证者签名方案
• 4.1 引言
• 4.2 基础知识
• 4.2.1 Waters 签名
• 4.2.2 （t, n）门限思想
• 4.3 限制性广义指定验证者签名形式化定义及安全模型
• 4.3.1 限制性广义指定验证者签名形式化定义
• 4.3.2 限制性广义指定验证者签名安全模型
• 4.4 限制性广义指定验证者签名方案
• 4.5 限制性广义指定验证者签名方案安全性证明
• 4.6 本章小节
• 第五章 指定验证者代理签名方案
• 5.1 引言
• 5.2 指定验证者代理签名形式化定义及安全模型
• 5.2.1 指定验证者代理签名形式化定义
• 5.2.2 指定验证者代理签名安全模型
• 5.3 指定验证者代理签名方案
• 5.4 指定验证者代理签名方案安全性证明
• 5.5 本章小节
• 第六章 无证书广义指定验证者签名方案
• 6.1 引言
• 6.2 无证书广义指定验证者签名形式化定义及安全模型
• 6.2.1 无证书广义指定验证者签名形式化定义
• 6.2.2 无证书广义指定验证者签名安全模型
• 6.3 无证书广义指定验证者签名方案
• 6.4 无证书广义指定验证者签名方案安全性证明
• 6.5 性能分析
• 6.6 本章小节
• 第七章 可验证加密签名方案
• 7.1 引言
• 7.2 可验证加密签名形式化定义及安全模型
• 7.2.1 可验证加密签名形式化定义
• 7.2.2 可验证加密签名安全模型
• 7.3 可验证加密签名方案
• 7.4 可验证加密签名方案安全性证明
• 7.5 性能分析
• 7.6 本章小节
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间的研究成果