基于无证书公钥系统的数字签名研究

论文摘要

无证书公钥密码体制是AL-Riyami和Patenson在2003年亚洲密码学会议上首次提出的,该体制既不需要通过使用证书来确保公钥的真实性,也不存在基于身份的密码体制所固有的密钥托管问题,虽然同样也需要一个拥有主密钥的可信第三方KGC,但KGC只生成用户的部分私钥,并不知道用户的完整私钥,因此在无证书公钥体制下进行签名可以达到真正的不可伪造性,它比基于身份的数字签名的安全性高,同时在效率上比基于传统公钥体制的数字签名高.任意指定验证人签名由Steinfeld等于2003年首先提出,它使得签名的持有人可以把签名转换为指定验证人签名.考虑到无证书公钥系统和任意指定验证人签名的各自优点,本文把这两个概念结合起来,在研究、分析和比较了传统的基于公钥的签名系统、基于身份的签名系统、无证书签名系统和任意指定验证人签名方案的基础上,基于Schnorr签名和基于身份的签名方案,构造了一个新的无证书任意指定验证人签名,给出了无证书任意指定验证人签名模式,并基于CDH问题构造了一个具体的签名实例方案,同时简要分析了该签名方案的安全性,该方案不仅保留了任意指定验证人签名的安全特性,而且具有了无证书签名的优点.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 密码学与信息安全
• 1.2 研究背景
• 1.3 研究意义
• 1.4 本文的主要内容
• 第2章 基础知识
• 2.1 预备知识
• 2.1.1 可忽略的
• 2.1.2 单向函数
• 2.1.3 散列函数
• 2.2 双线性映射
• 2.3 困难性问题
• 第3章 数字签名
• 3.1 电子签名
• 3.2 数字签名
• 3.2.1 数字签名的基本原理
• 3.2.2 形式化定义
• 3.2.3 数字签名的特点和功能
• 3.2.4 攻击模型及安全性定义
• 3.3 公钥基础设施PKI
• 3.3.1 PKI的产生和发展
• 3.3.2 PKI的基本构成
• 3.3.3 证书管理问题
• 3.4 基于身份的公钥系统
• 3.4.1 算法构成
• 3.4.2 基于身份与基于证书密码系统的比较
• 3.4.3 存在的问题
• 第4章 无证书数字签名
• 4.1 无证书签名概述
• 4.1.1 无证书签名提出的背景
• 4.1.2 无证书签名的研究现状
• 4.1.3 无证书数字签名的一般定义
• 4.1.4 攻击模型与安全性定义
• 4.2 指定验证人签名
• 4.2.1 研究现状
• 4.2.2 签名方案定义
• 4.2.4 安全性模型
• 4.3 无证书与基于身份、基于证书密码系统的比较
• 4.4 无证书任意指定验证人签名
• 4.4.1 无证书任意指定验证人签名的模式
• 4.4.2 安全特性
• 4.4.3 一个无证书任意指定验证人签名方案
• 4.4.4 安全性分析
• 4.5 小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢