基于Niederreiter公钥密码体制的盲签名方案

基于纠错码的公钥密码体制由于具有可抵抗量子攻击的优点成为后量子密码理论中的一个研究重点。本文针对消息文件的匿名保护问题,基于纠错码的Niederreiter公钥密码体制提出了一种盲签名方案。消息通过哈希、盲化后利用N公钥密码体制的解密算法完成签名,用户通过脱盲可获得签名。分析表明,此算法具有一般盲签名的基本性质,并且比基于RSA体制的代理签名具有更高的效率;不但继承了Niederreiter公钥密码体制的安全性,而且通过加入哈希过程获得了更高安全性,是一种值得参考的基于编码的后量子签名方案。     

格上前向安全的环签名方案

环签名可以使用户以完全匿名方式对消息进行签名。 用户私钥的安全性是公钥密码体制安全的基础。 一旦用户私钥信息发生泄漏, 公钥密码体制的安全性将受到严重威胁。 目前的前向安全环方案都是基于大整数分解和离散对数问题的, 其在量子计算环境下都不安全。 为了应对量子计算机的威胁和减少环签名体制中私钥泄露带来的危害,构造了一个格上前向安全的环签名方案;基于格上的小整数解问题, 在随机预言模型下证明了方案的安全性。     

具有消息恢复功能的盲签名方案

通过对签名者不可抵赖性缺陷的分析和研究,将公钥密码体制和对称密码体制相结合,提出了一个基于冗余函数、收发双发都不能否认的具有消息恢复功能的盲签名方案,并对该方案的正确性、可靠性和安全性进行了分析.该方案保证了通信的公平公正性,保密性好,特别适合于商业领域的信息交互.     

具有强安全性不含双线性对的基于证书盲签名

基于证书密码体制是传统公钥密码体制的最新演进,但现有基于证书签名方案大都采用双线性对构造,计算效率较低.为了解决这个问题,基于离散对数难题,提出1种不含双线性映射的基于证书盲签名方案.方案以有限域上模幂运算为主构造,避免了复杂的对运算,用二元仿射变换盲化消息,计算量小、效率高.每次验证签名前用验证方程检验证书及公钥的真实性,实现了2者之间的相互认证.方案在随机预言机模型下证明能够抵抗用户伪造攻击、认证中心伪造攻击和公钥替换攻击,并具有强盲性.分析表明,与同类方案相比,本方案具有签名长度短,计算量和通信量小的优势,特别适用于计算能力和带宽受限的领域.     

基于量子BCH码的McEliece及Niederreiter公钥密码算法研究

针对量子计算攻击对传统密码体制的安全威胁,设计出一类抗量子攻击的McEliece公钥密码体制,因为量子计算没有攻击McEliece公钥密码体制的多项式时间算法。给出了3类量子BCH码的生成算法,第1类是一般性量子BCH码生成算法,第2类是特殊的对称量子BCH码生成算法,第3类是特殊的非对称量子BCH码生成算法。以本文生成的非对称量子BCH码为基础,设计出量子McEliece公钥密码体制和量子Niederreiter公钥密码体制,详细给出这两种公钥体制的加密和解密过程。给出的密码体制既保留了抗量子计算优点,又能在量子态下加密和解密,其基本域为任意有限域。分析了这两种体制的计算复杂性理论、数据结构及算法模式,得到了时间复杂性和空间复杂性达到指数级,得到了抵抗Shor算法和Grover算法攻击的结果。最后,利用量子BCH码的结构特征,设计了一种经典Niederreiter体制数字签名,具有抗量子攻击能力。     

基于多变量公钥密码的代理环签名方案

多变量公钥密码是后量子密码的可选方案之一,受到了广泛的关注。由于已有的代理环签名方案大多基于大整数分解和离散对数等难题设计,都不能抵抗量子计算机的攻击,因此基于多变量公钥密码设计出了一个新的代理环签名方案,该方案基于MQ问题及IP问题设计,不仅满足代理环签名的各项性能要求,还具有抗量子计算特性,且计算简单,效率更高。     

无证书聚合签名方案

聚合签名通过聚合n个签名(n个不同签名者对n个不同消息生成)为一个签名, 节省带宽和提高签名验证效率. 无证书公钥密码体制解决了传统公钥密码体制中的证书管理问题以及基于身份密码体制中的密钥托管问题. 该文基于双线性对提出一个新的高效的无证书聚合签名方案. 分析表明, 在随机预言机模型中计算性Diffie-Hellman假设下, 所提方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造攻击, 同时所提方案签名长度独立于签名者的数量仅为2个群元素, 签名验证中仅需要4个对和n个标量乘运算, 因此该方案更加适合资源受限网络环境中的应用.     

基于椭圆曲线同源的公钥密码机制

针对RSA公钥密码系统和椭圆曲线密码系统基于的数学难题均不能抵抗量子计算机攻击问题,提出了一种能构造公钥密码系统的数学难题———椭圆曲线同源星上的计算问题.解决该数学难题的时间复杂度为指数级,该数学难题能抵抗量子计算机攻击.在此数学难题基础上构造了一个公钥密码机制ECIIES(elliptic curveisogenies integrated encryption scheme),ECIIES是在基本Elgamal机制基础上,通过对中间变量和密文作校验来抵抗自主消息攻击.在随机模型下证明了ECIIES在自主选择消息攻击下是不可区分安全的.     

基于外部干扰的中间域公钥签名方案的优化

多变量公钥密码体制被认为是后量子时代的一种安全的密码体制备选方案。针对原始中间域多变量公钥加密体制不能抵抗高阶线性方程攻击,外部干扰的思想被引入了中间域多变量公钥体制。在基于外部干扰的签名方案的基础上,重构了一种新的外部干扰,提出了一种优化的基于外部干扰的签名方案。优化方案保持了原签名方案结构简单、求逆容易的性质,在保证安全性的同时,使得公私钥空间大大缩小。     

基于身份的盲消息签名和盲参数签名

盲签名因其匿名性应用于电子商务、电子投票和匿名存取控制等领域。按照盲化对象的不同盲签名可划分为盲消息签名和盲参数签名。利用椭圆曲线上Weil配对的双线性性质，提出了基于身份的盲消息签名和盲参数签名方案，其安全性基于椭圆曲线上的离散对数难题和GDH难题。这些方案用以身份为基础的公钥取代以数字证书形式的公钥，简化了公钥的管理并节省了存储空间。     

一种基于超椭圆曲线的盲签名方案

为了增强盲签名的安全性,提出了一种基于超椭圆曲线的盲签名方案,同时对该方案的安全性进行了分析.通过将基于二维仿射变换的强盲签名算法移植入超椭圆曲线密码体制,构造了一种基于超椭圆曲线的盲签名算法.基于超椭圆曲线的盲签名比椭圆曲线在安全性上有显著提高,在电子投票和电子货币系统中有很好的应用价值.     

一种改进的代理多重盲签名方案

通过对Lu等的代理多重盲签名方案进行分析,指出该方案不能抵抗原始签名人的伪造攻击,且签名可被追踪等不足之处。提出了一种改进方案,该方案在面对原始签名人的伪造攻击时,其安全性等价于解离散对数难题。同时,在签名提取阶段引入签名接收者的私钥,代理签名人无法将盲消息的签名和消息签名联系起来,使得签名不可被追踪。     

高效的可证安全的部分盲签名

部分盲签名通过在最终的签名数据中包含签名者和用户协商一致的公用信息(签名发布日期,电子货币的金额)来扩展了盲签名的概念。该文在随机预言机模型下提出了一个高效的可证安全的部分盲签名方案,该方案利用一个公开可行的算法提前计算出将要在随后的部分盲签名协议中用到的公钥和私钥,因此该方案Okamoto-Schnorr盲签名方案具有相同的安全性,并且不会造成额外的系统开销。     

无线Ad hoc网络中基于身份的密钥管理方案

基于身份的密码体制(ID-based cryptography)是SHAM IR在1984年提出的,使用该体制进行加密、签名和认证可以有效地减小系统中用户的存储代价和运算量.将其应用到无线Ad hoc网络中,提出了一个基于身份的密钥管理方案.它采用基于身份的密码体制、秘密分享技术来实现私钥的分布式生成,并且利用盲短签名机制有效地实现了私钥的安全分发.该新方案可满足无线Ad hoc网络中密钥的安全需求,同时能节省网络资源、提高网络性能.     

基于椭圆曲线的代理盲签名

在盲签名方案中,消息的内容对签名者是不可见的,签名被接收者泄露后,签名者不能追踪签名。代理签名是一种非常有用的密码学工具,使用它,原始签名人能将其数字签名权力委托给代理签名人。代理签名和盲签名在实际中分别有着广泛的应用。结合两者的优点,本文基于椭圆曲线提出了一个新的代理盲签名方案。     

一种基于超椭圆曲线的代理签名方案

为了增强代理签名的安全性,在分析现有代理签名方案的基础上,提出了一种基于超椭圆曲线的代理签名方案,同时对该方案的安全性进行了分析.本方案通过将代理签名算法移植入超椭圆曲线密码体制,构造出一种基于超椭圆曲线的代理签名算法.基于超椭圆曲线密码体制代理签名比椭圆曲线在安全性上有显著提高,在电子商务和网络安全中有很好的应用价值.