基于椭圆曲线安全的代理签名方案研究

论文摘要

代理签名是公钥密码学中应用很广泛也是很重要的一部分。随着网络通信技术的发展和业务的需要，人们根据实际生活中的应用需求提出诸多具有特定功能的代理签名方案，如代理多重签名、具有消息恢复的代理签名、指定验证者的代理签名、多重代理多重签名方案等。本文研究是基于椭圆曲线密码体制上的代理签名，将代理签名、具有消息恢复的签名和共享验证者签名有机地结合在一起。并设计了一个新的具有较高效率的匿名代理方案，本文将从以下几个方面对这些方案进行研究和分析：1.基于椭圆曲线上离散对数难解问题，本文提出了一个新的具有消息恢复代理签名方案，并对安全性和效率方面进行了一定的优化。相比文献[1]而言，该方案在恢复明文时，运算效率更快。2.在实际应用中，指定唯一的验证者有可能被人收买，或者和攻击者串通，这时候原始签名人希望指定多重验证者，以分散验证权限，增加验证的安全性。故在此现实需要的基础上设计了新的共享验证代理方案，加强了签名验证的安全性和可靠性，并保持了签名消息可恢复的优点，减少了带宽。3.代理签名中，在某些特定的应用情况下，需要对代理人的身份进行保密，必要的时候才能揭晓。本文对椭圆曲线代理签名方案进一步研究，指出了文献[21]提出的代理签名方案中存在错误，并加以纠正。4.最后给出了本文设计的匿名代理签名方案，进行了安全性证明，并就效率和运算复杂度和文献[21]作了比较，在方案实现方面具有明显优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 代理签名的研究现状
• 1.2.2 匿名代理签名的研究现状
• 1.2.3 椭圆曲线的研究状况
• 1.3 本文的章节安排和框架
• 第二章 预备基础知识
• 2.1 密码学知识
• 2.1.1 密码学中算法数论知识
• 2.1.2 公钥密码体制
• 2.1.3 Hash 函数
• 2.1.4 Schnorr 签名体制和 Neberg-Rueppel 签名体制
• 2.1.5 秘密分割门限方案
• 2.2 椭圆曲线密码体制的基础知识
• 2.2.1 椭圆曲线
• 2.2.2 有限域上的椭圆曲线运算
• 2.2.3 椭圆曲线的阶
• 2.3 代理签名和匿名代理签名基础
• 2.3.1 概念
• 2.3.2 代理签名的分类
• 2.4 本章小结
• 第三章 具有消息恢复性质的共享验证者代理签名方案
• 3.1 共享验证代理签名方案
• 3.1.1 共享验证者代理签名方案的设计
• 3.1.2 共享验证代理签名方案的安全性分析
• 3.3 方案的效率分析
• 3.4 具有共享验证的代理多重签名方案
• 3.4.1 具有共享验证的代理多重签名方案的设计
• 3.4.2 具有共享验证性质的代理多重签名方案的安全性分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于椭圆曲线安全的匿名代理签名方案
• 4.1 文献[21]方案的描述和分析
• 4.1.1 授权并产生代理签名别名
• 4.1.2 发送新的授权证书
• 4.1.3 代理签名生成
• 4.1.4 代理签名验证
• 4.1.5 代理签名人身份追踪
• 4.2 文献[21]方案错误和效率分析
• 4.3 匿名代理签名方案
• 4.3.1 匿名代理签名方案的设计
• 4.3.2 匿名代理签名方案的安全性分析
• 4.3.3 该匿名代理签名方案的效率分析
• 4.4 性能优点分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件