基于身份的签名及签密方案研究

论文摘要

在基于身份的密码系统中,用户的公钥直接来源于他们的可识别的身份信息,如电话号码,邮箱地址等.从而判定用户公钥的有效性仅需看其身份标识是否合法即可,无需证书认证过程.2001年,Boneh和Franklin利用双线性对技术构造了基于身份的加密方案,此后,基于身份的密码系统得到了迅速发展.人们提出了各种具有不同性质的基于身份的签名和签密方案,比如：基于身份的盲签名,基于身份的群签名,基于身份的（强）指定验证者签名,基于身份的普遍指定验证者签名,基于身份的签密方案,等等.本文主要研究三类基于身份的签名和签密方案：基于身份的强指定验证者签名（ID-SDVS）方案,基于身份的普遍指定验证者签密（ID-UDVSC）方案和基于身份的限制解签密的签密（ID-SRU）方案.主要研究成果如下：1.针对强指定验证者签名（SDVS）提出一个新的安全概念：完全不可代理性.同时分析了现存的SDVS方案的安全性并发现它们在这一概念下都是不安全的.进一步构造了一个新的具有完全不可代理性的基于身份的SDVS方案（ID-SDVS）.2.提出并构造了基于身份的普遍指定验证者签密（ID-UDVSC）方案.该方案比现存的普遍指定验证者签名（UDVS）方案具有如下优势：签名内容在公开信道中传输即可保证其隐私性,从而大大提高了UDVS方案的实用性.此外,构造的ID-UDVSC方案相比现存的UDVS方案在传输信道的带宽需求方面也不会有太大的提高.3.提出限制解签密的签密方案（SRU）这一新概念.提出该方案的主要目的是限制接收者获取原始消息的能力.给出了基于身份的SRU方案的形式化定义和安全模型.同时构造了一个基于身份的SRU方案（ID-SRU）.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 强指定验证者签名方案
• 1.2.2 普遍指定验证者签密方案
• 1.2.3 限制解签密的签密方案
• 1.3 主要工作及内容安排
• 第2章 预备知识
• 2.1 符号说明
• 2.2 Hash函数与随机预言模型
• 2.2.1 Hash函数
• 2.2.2 随机预言模型
• 2.3 双线性对与映射
• 2.4 困难问题假设
• 第3章 基于身份的完全不可代理的强指定验证者签名（ID-SDVS）方案
• 3.1 引言
• 3.2 ID-SDVS方案的形式化定义及安全模型
• 3.2.1 形式化定义
• 3.2.2 安全模型
• 3.3 ID-SDVS方案的具体构造
• 3.4 安全性证明
• 3.4.1 不可伪造性
• 3.4.2 不可转移性
• 3.4.3 完全不可代理性
• 3.5 小结
• 第4章 基于身份的普遍指定验证者签密（ID-UDVSC）方案
• 4.1 引言
• 4.2 ID-UDVSC方案的形式化定义及安全模型
• 4.2.1 形式化定义
• 4.2.2 安全模型
• 4.3 ID-UDVSC方案的具体构造
• 4.4 安全性证明
• 4.4.1 密文不可区分性
• 4.4.2 不可伪造性
• 4.4.3 不可转移性
• 4.5 小结
• 第5章 基于身份的限制解签密的签密（ID-SRU）方案
• 5.1 引言
• 5.2 ID-SRU方案的形式化定义及安全模型
• 5.2.1 形式化定义
• 5.2.2 安全模型
• 5.3 ID-SRU方案的具体构造
• 5.4 安全性证明
• 5.4.1 密文不可区分性
• 5.4.2 不可伪造性
• 5.5 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 研究工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历