基于代理部分盲签名的离线电子现金方案

代理盲签名结合了代理签名和盲签名的优点,在电子现金中广泛应用。但在大多数基于代理盲签名的电子现金系统中,电子现金的金额是不可见,而且恶意用户能伪造跟踪信息,因此不满足实用性和不可重复花费性。本文提出一个基于双线性对代理部分盲签名方案,其安全性可规约为Computational Diffie-Hellman(CDH)问题。在代理部分盲签名和知识签名的基础上,提出一个安全的电子现金方案,防止恶意用户伪造跟踪信息,实现电子现金重复花费检测。分析结果表明,该方案满足不可重复花费性、不可伪造性、匿名性和实用性。     

一个安全有效的电子支付系统

电子现金是一种非常重要的电子支付系统,具有传统货币的优点并克服其不足是设计电子现金的主要原则之一。文章设计了一个基于RSA盲签名和ElGamal签名体制的新的不可追踪的电子支付系统,并分析了它的特点和安全性。系统的主要特点是在提取协议里银行利用RSA盲签名算法签发电子现金,而在支付协议里用户用ElGamal签名体制支付现金。该电子支付系统除了具有较强的安全性,即可避免用户和银行的欺骗行为外,还具有用户一次可以提取在银行限额内的任何金额等特点。     

基于群签名的离线电子现金方案

论文借助群签名的思想,实现了电子现金的匿名性和无关联性,有效地保护了用户的私有信息。电子现金的形式由两个签名组成:用户签名和银行签名。前者保证了电子现金的私有性和不可伪造性,后者保证了交易的有效实施。由于电子现金容易被复制,银行需保存电子现金的某些特征以避免电子现金的非法使用。该方案增强了电子现金方案的安全性,简化了盲签名体制下的电子现金实现过程。     

对一个基于身份的部分盲签名方案的攻击与改进

部分盲签名方案是一类重要的基础签名方案,广泛地应用于电子现金、电子支付和电子投票等需要匿名的应用场合。对尹恒等人提出的基于身份的部分盲签名方案进行了安全性分析,发现其方案存在多用户间签名可伪造的缺陷,攻击者可以通过对关键参数建立索引,利用重复使用的参数伪造签名。在此基础上提出了一种改进的基于身份的部分盲签名方案,并在随机预言机模型下证明了该方案适应性选择攻击下的不可伪造性。新方案可以抵抗攻击者索引攻击,适用于无证书的电子投票场合。     

高效的基于身份的部分盲签名

在已有的基于身份部分盲签名的基础上,提出了一种改进的基于身份的部分盲签名方案。该方案可用来提高电子现金、电子投票等系统的效率。分析表明提出的改进方案不仅能满足部分盲签名的各种性质,而且其性能也优于已有方案。     

高效安全的基于身份的部分盲签名方案

部分盲签名允许签名者在盲签名中明确地嵌入预先协商好的公共信息而不失盲性,它克服了完全盲签名和受限盲签名的缺点。对于目前基于身份的部分盲签名方案中普遍存在效率及安全性不高的问题,提出了一个新的高效安全的基于身份的部分盲签名方案。通过利用选择目标计算性Diffie-Hellman假设和有效地使用预计算,使得方案不仅在随机预言机模型下对自适应选择消息和身份攻击具有不可伪造性,而且降低了总的计算复杂度。与现有的随机预言模型下基于身份的部分盲签名方案比较,所提方案效率最高,比Chow方案(CHOW S,HUI L,YIU S. Two improved partially blind signature schemes from bilinear pairings［C］// Proceedings of ACISP'05. Berlin: Springer-Verlag,2005:316-328.)和何方案(何俊杰,孙芳,祁传达.基于身份部分盲签名方案的分析与改进［J］.计算机应用,2013,33(3)：762-765.),计算效率分别提高约64.1%和13.2%。因此,该方案能够提高电子投票、电子现金等系统的效率和安全性。     

依托BLS签名的基于身份盲签名方案

依托Boneh等人提出的签名(BLS签名)算法、BLS签名的盲生成算法和BLS签名的聚合算法,提出了一种高效的基于身份盲签名方案。该方案具有轮复杂度最优的特点,即盲签名的生成协议只需用户和签名者依次发送一次信息。它的安全性基于one-more CDH假设,而其他方案则依赖于一个更强的假设--ROS假设。另外,它还具有计算效率高,签名长度短等特点,特别适合电子现金、网络投票等具体应用。     

带观察器的安全、公正的离线电子现金系统

本文提出了一个带观察器的安全、公正的离线电子现金系统，其特点是将预先防止重复花费机制、部分盲签名机制以及可信第三方的跟踪机制结合起来，使得银行不必使用多个密钥就可以实现电子现金的多面值属性和有效期管理，并且银行只需保留所有未过期的记录，从而大大减少了存储量。与基于Brand方案的系统相比较，该系统中电子现金
的不可伪造性和合法用户的匿名性都是可证明安全的。该系统的安全性基于随机Oracle模型和确定性Diffie-Hellman（DDH）问题的难解性。     

基于双线性对的代理盲签名方案

代理盲签名在电子商务中CA、证书、电子现金、电子选票的签发等方面有着广泛的应用。本文基于双线性对提出了一种代理盲签名方案,通过安全性分析,该签名具有可验证性、盲性、不可否认性、不可伪造性、不可链接性和可区分性等特性。     

标准模型下基于格的身份代理部分盲签名方案

基于格的身份代理盲签名被广泛用于电子商务、电子政务以及软件安全等领域。针对基于格的代理盲签名中存在的主密钥泄露、恶意用户攻击、签名伪造等问题,文章提出一种标准模型下基于格的身份代理部分盲签名方案。该方案采用矩阵级联技术构造签名公钥,解决了已有方案中的主密钥泄露问题;采用部分盲签名技术解决了全盲签名方案中恶意用户攻击问题。安全性分析表明,该方案不仅可以实现代理签名和盲签名的功能,还具有抵抗主密钥泄露攻击、抵抗恶意用户攻击以及自适应选择消息攻击条件下存在不可伪造性(EUF-CMA)等安全特性。     

基于PBOC智能卡的匿名可分电子货币协议

利用PBOC2.0金融IC卡的物理安全特性,提出了一个改良的匿名可分电子货币协议,以支持离线支付应用。该协议同其他基于半盲签名或基于知识证明的树状节点的可分电子货币协议相比,具有更高的效率。协议中还给出了完整的货币购买、使用、挂失、退还管理机制,以消除多个货币间的关联,最大限度地保证合法用户的隐私。最后,从密码学安全角度和金融安全规范两个角度分析了协议的安全性,保证协议在金融IC卡上移植的可行性和兼容性。此协议适用于网络交易、离线交易和P2P交易,其设计目的是作为PBOC IC卡应用的有益补充。     

一个安全的群盲签名方案

群盲签名是群签名和盲签名的结合体,它兼具群签名和盲签名的各种优越特性,是构造电子现金系统有用的基础工具。在一个不能抵抗联合攻击的高效群签名方案的基础上,通过在私钥中添加随机数,并引入盲化知识签名的思想,构造了一个群盲签名方案。该方案能有效抵抗联合攻击,并能很好地满足群盲签名的各种安全性要求。     

基于RSA电子现金支付系统的研究与实现

在分析现有电子现金技术的基础上，提出一种安全的、方便的电子现金支付系统实现方案。该方案利用求模算法的性质，只使用少量的公钥，就能满足电子现金的公钥需求；并利用盲签名和直接签名，解决系统的找零问题。最后通过一个系统原型的实现，证明该方案的可行性。     

一种加入有效期的离线电子现金方案

电子现金作为物理货币的电子等价物，已经成为一种安全方便的电子支付手段。由于电子货币容易被复制，所以防止电子现金的重复花费是设计电子现金方案必须考虑的安全问题。现有的电子现金方案中，一般的做法是银行保留所有已经花费的电子货币，然后与新花费的电子货币比较，以发现重复花费。这样就带来了一个问题，即银行的存储花费会无限增大，对其的查询和管理效率也会降低。基于RSA盲签名和Schnorr一次性知识证明设计了一个新的离线电子现金方案，在电子现金中加入了使用有效期，减少了银行历史花费数据库的存储规模，加快了重复花费检测速度。     

有限流通期的无可信第三方离线电子现金系统

结合Camenisch等的加标记跟踪及证明方法和Abe等部分盲签名方案，提出了一个无可信第三方的离线电子现金系统，并提出了电子现金有效期的概念。方案中银行只在需要跟踪时要求用户打开标记，从而进行用户和钱币的跟踪，因此简便实用地解决了无可信第三方情况下电子现金匿名性控制问题。该系统具有计算量小、在线处理效率高的特点，且能有效地控制银行付款说明数据库的大小。     

高效的离线电子现金方案

电子现金本质上是一串容易被复制的比特序列，如何在保护合法用户匿名性的前提下有效地防止其被重复花费是电子现金研究的关键。提出了一种新的基于RSA盲签名的离线电子现金方案，采用双密钥对称加密，将用户账号信息嵌入其中，从而保证合法花费一次用户的匿名性，也能够以极大的概率找出重复使用同一笔电子现金的用户。对分割选择（cutandchoose）机制进行了改进，降低了计算复杂度。最后，对方案的公平性和安全性进行了分析。     

具有有效授权期的代理可分电子现金系统

为提高代理可分电子现金分割电子货币的灵活性,减少其通信量和计算量,并使授权人能在授权期后收回代理权,以离散对数的代理签名和离散对数的零知识证明为基础构造了一个新的代理可分电子现金方案.新方案满足一般电子现金的不可伪造,不可重复使用,可以进行货币跟踪和用户跟踪等基本的安全性要求.最后通过分析表明,与基于二叉树分割的可分电子现金相比,新方案在分割支付时采用的简单减法更灵活,通信量和计算量更低.     

具有前向安全特性和强盲性的电子现金系统

首次将前向安全特性和强盲性同时引入到电子现金系统当中。前向安全特性能有效地减少因密钥泄露而带来的损失;强盲性在实际应用中起着保护消息发送方或消费者隐私权的重要作用。这两个性质的同时引入将在很大程度上提高电子现金系统的安全性,方案的安全性基于离散对数难解问题。     

一种新的公平电子货币系统

基于一次离散对数证明和Schnorr盲签名方案给出了一种新的公平电子货币来实现电子货币匿名的可控性。该方案不仅能够实现多重花费和多重存款的追踪，并且还能有效地实现货币追踪和用户追踪。     

基于Eisenstein环上圆锥曲线的数字签名

为了使曲线上的密码体制更加安全有效,引进Eisenstein环 ,介绍剩余类环 上的圆锥曲线 ,其中, 为 上满足 的2个不同的不可分数 的乘积。给出基于 的盲签名方案在圆锥曲线 上的模拟,并以电子支付系统中的可分电子现金为例讨论 上数字签名的应用,其安全性是基于大数分解和有限 群 上计算离散对数的困难性。圆锥曲线 上的数字签名方案体现了圆锥曲线所具有的明文嵌入方便、运算速度快、更易于实现等优点。