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可验证秘密共享及其在群签名中的应用

作　者: 李瑞
导　师: 张建中
学　校: 陕西师范大学
专　业: 应用数学
关键词: 密码学秘密共享可验证性安全通道群签名
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
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内容摘要

秘密共享是现代密码学领域的一个重要研究方向,也是信息安全方面的重要研究内容之一.尤其随着计算机网络的普及和飞速发展,在防止重要而敏感信息的毁坏、丢失、被敌手恶意修改及利用方面起着非常关键的作用.自从秘密共享的概念于1979年被Shamir和Blakley首次提出以后,很多学者对其进行了深入的研究和改进,不少安全高效的秘密共享方案被提出.但随着方案在生活中的广泛应用,很多问题也呈现出来：很多方案在一次秘密共享过程中只能共享一个秘密,并且一旦秘密被恢复,原来的子秘密便不可再用于下一次秘密共享过程；恶意的分发者可能为参与者分发假的子秘密：在秘密恢复阶段,不诚实的参与者也可能提供假的子秘密或影子信息,使其他诚实的参与者无法恢复正确的秘密.针对这些问题,本文将可验证的秘密共享作为研究的重点.利用其保管秘密,不但可以有效防止权力过分集中以致被滥用,还可以保证秘密的完整性和安全性.此外,参与者可以有效地检测出方案中的欺诈者,使得系统中的授权子集能够恢复出有效的秘密信息.因此可验证秘密共享在密钥管理、数据安全、银行网络管理以及导弹控制与发射等很多方面有非常广泛的应用.同时它与数字签名、身份认证等相结合可形成有广泛应用价值的密码算法,使可验证秘密共享体制的应用领域得到了进一步的拓宽.本文首先介绍了可验证秘密共享的背景和现状,分析了几个经典的秘密共享方案,指出了现有秘密共享方案中所存在的一些问题.然后针对这些问题,提出了两个实用的可验证秘密共享方案.最后研究了可验证秘密共享在群签名方面的应用,并设计了一个一般访问结构上无可信中心的群签名方案.本文的主要工作如下：1.基于Lagrange插值法和双变量单向函数,利用双线性映射提出了一个可验证的多秘密共享方案.方案中,各参与者的子秘密由参与者自己选取,并可重复使用,一次可以恢复多个秘密.秘密分发者不需要向参与者传递任何秘密信息,所以他们之间不需要维护安全信道.方案可检验分发者和参与者的诚实性问题,任何提供假的影子信息的参与者都不能得到正确的秘密.2.考虑到实际应用中参与者的地位是不同的,利用非交互零知识证明提出了一个一般访问结构上的秘密共享方案.本方案可以有效地防止秘密分发者和参与者进行欺诈,任何人都可检验子秘密影子的正确性.参与者的子秘密可以重复使用,方案不需要维护安全信道,并且一次可以共享多个秘密.3.利用可验证秘密共享,给出了一个可验证的无可信中心的群签名方案.该方案无需可信的密钥分发中心KDC的参与,并且只有系统中的授权子集才能进行有效的签名,是一个安全、高效的签名方案.

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 可验证秘密共享的发展概况  8-10
  1.2 数字签名简介  10-11
  1.3 论文的组织安排  11-14
第2章基础知识  14-22
  2.1 数学基础  14-15
  2.2 密码学基础  15-18
  2.3 几种经典的秘密共享方案  18-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章可验证秘密共享方案的设计与研究  22-30
  3.1 一个新的可验证的多秘密共享方案  23-25
  3.2 一种基于访问结构的公开可验证秘密共享体制  25-29
  3.3 本章小结  29-30
第4章可验证秘密共享方案在群签名中的应用  30-38
  4.1 群签名知识  30-31
  4.2 一般访问结构上无可信中心的群签名方案  31-36
  4.3 本章小结  36-38
结束语  38-40
参考文献  40-46
致谢  46-48
攻读硕士学位期间的研究成果  48
攻读硕士学位期间参加的科研项目  48

可验证秘密共享及其在群签名中的应用

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