群签名方案的设计与分析

论文摘要

随着计算机通信网的迅速发展，数字签名已在信息安全、身份认证、数据完整性、不可否认性与匿名性等方面发挥了重要作用。群签名作为一种特殊的数字签名，可以广泛地应用于电子选举、电子投标、以及不可跟踪的电子现金等许多电子政务与电子商务活动中。对已存在的方案进行安全性分析、设计安全、高效、灵活的群签名方案具有重要的现实意义。本文在这方面做了一些有益的尝试和探索，对一些著名的和新近提出的群签名方案进行了安全性分析，并提出了一种前向安全的动态子群签名方案。本文的主要研究成果有：1、对几个著名群签名方案的安全性进行了分析，证明了CS97第一个方案的几种改进方案也是不安全的，其第二个方案也是不安全的，并给出了一种改进措施可以抵抗本文提出的攻击。2、证明了三个同类群签名方案是不安全的，给出了一种攻击方法，并提出了一种改进措施使其可以抵抗这种攻击。3、证明了一个经典的群签名方案是不安全的，给出了一种攻击方法，并提出了一种改进措施使其可以抵抗这种攻击。4、证明了一个新提出的群签名方案是不安全的，同时其取消协议不完善，并不具有不可链接性。5、提出了一种前向安全的动态子群签名方案，该方案具有抗联合攻击、子群签名的不可链接性、前向安全性、后向不可链接性等较为全面的安全性能，并且由于中国剩余定理的引入，使方案具有较高的效率。并对其进行了安全性和效率分析，证明了方案的良好特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 群签名的研究现状
• 1.2.1 群签名的定义
• 1.2.2 群签名的三个发展阶段
• 1.2.3 已提出的主要方案及其优缺点
• 1.3 论文内容安排和研究成果
• 1.3.1 论文内容安排
• 1.3.2 主要研究成果
• 第二章 群签名理论基础知识与相关技术
• 2.1 代数与数论
• 2.2 中国剩余定理
• 2.3 公钥加密
• 2.4 数字签名
• 2.5 知识签名
• 2.6 本章小节
• 第三章 几个群签名方案安全性分析与改进
• 3.1 群签名的安全性要求及效率参数
• 3.2 CAMENISCH-STADLER群签名方案安全性的分析与改进
• 3.2.1 安全性分析
• 3.2.2 改进的群签名方案
• 3.2.3 完备性及效率分析
• 3.3 三个同类群签名方案的安全性分析与对策
• 3.3.1 安全性分析
• 3.3.2 一个安全的群签名方案
• 3.3.3 完备性及效率分析
• 3.4 一个经典群签名方案的安全性分析及改进
• 3.4.1 安全性分析
• 3.4.2 对原方案的改进
• 3.4.3 改进方案的正确性与有效性分析
• 3.5 一种可有效取消的前向安全群签名方案分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 一种前向安全的动态子群签名方案的设计
• 4.1 子群签名
• 4.2 一种前向安全的动态子群签名方案
• 4.2.1 方案描述
• 4.2.2 安全性分析
• 4.2.3 效率分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目