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群签名的研究与分析

作　者: 王佳丽
导　师: 欧海文
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 密码学
关键词: 群签名 基于身份 知识签名 电子现金
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


群签名作为密码学中一种面向群体的特殊数字签名,它能够允许群中的任何一个群成员代表群进行签名,且满足匿名性的要求;当发生争议时,可由群管理员出面揭示签名者的真实身份。正是由于群签名具有上述一些主要特点,它在电子现金和电子选举等电子商务和电子政务中得到了广泛应用。本文首先对司光东等人的群签名方案的安全性进行了分析,指出该方案并不具有可追踪性和抵抗伪造攻击的能力,其打开算法其实无法揭示签名者的真实身份,并且给出了一种伪造攻击的方法;其次,研究了何业峰等人提出的群签名方案,指出该方案不能抵抗联合攻击,且动态更新效率较低,最致命的是被删除的成员仍可以继续签名。再次,本文研究了基于身份的动态群签名,提出了一个动态更新算法效率较高(只需要进行一次乘法)的新方案,该方案的群公钥和签名的长度不依赖于群成员的个数,且依据打开算法可以追踪实施联合伪造攻击的群成员。最后,本文试图把上述新提出的基于身份的群签名方案应用到电子现金系统中,提出了一个相应的离线电子现金方案,该方案充分利用了基于身份的群签名特点和双线性映射性质,给出了电子现金的新形式和验证电子现金合法性的新方法。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 群签名的概述  7-10
    1.1.1 群签名研究的背景与意义  7
    1.1.2 群签名的定义及性质  7-8
    1.1.3 群签名的发展历程  8-9
    1.1.4 群签名的不足  9-10
  1.2 群签名的应用概述  10
  1.3 本篇论文的内容安排和主要研究成果  10-13
    1.3.1 内容安排  10-11
    1.3.2 主要研究成果  11-13
第二章 基础知识  13-21
  2.1 数论假设  13-14
    2.1.1 强RSA假设  13
    2.1.2 计算性Diffie-Hellman假设  13
    2.1.3 判定性Diffie-Hellman假设  13
    2.1.4 q-SDH假设  13-14
  2.2 Gap Diffie-Hellman群(GDH群)和双线性映射  14
    2.2.1 Gap Diffie-Hellman群  14
    2.2.2 双线性映射  14
  2.3 常见的数字签名  14-15
    2.3.1 ElGamal签名方案  15
    2.3.2 Schnorr签名方案  15
  2.4 基于身份的数字签名  15-18
    2.4.1 Shamir方案  16
    2.4.2 Sakai, Ohgishi, Kasahara方案  16-17
    2.4.3 Cha, Cheon方案  17
    2.4.4 Chen, Zhang, Kim方案  17-18
  2.5 零知识证明和知识签名  18-20
    2.5.1 离散对数的知识签名  18-19
    2.5.2 双重离散对数的知识签名  19-20
    2.5.3 离散对数的e次方根的知识签名  20
    2.5.4 离散对数表达式的知识签名  20
  2.6 本章小结  20-21
第三章 群签名的分析与设计  21-39
  3.1 群签名的研究分类  21-22
  3.2 典型的群签名方案综述  22-29
    3.2.1 CS97 方案  22-24
    3.2.2 ACJT方案  24-25
    3.2.3 Xiaofeng Chen等人的群签名方案  25-26
    3.2.4 Jianhong Zhang等人的具有前向安全的群签名方案  26-29
  3.3 群签名的安全性分析  29-35
    3.3.1 司光东改进的群签名方案的安全性分析  29-32
    3.3.2 何业峰的动态群签名方案的安全性分析  32-35
  3.4 一种新的基于身份的动态群签名方案  35-37
  3.5 本章小结  37-39
第四章 群签名在电子现金中的应用研究  39-47
  4.1 电子现金系统简介  39-41
    4.1.1 电子现金的定义及性质  39
    4.1.2 电子现金的流程  39-40
    4.1.3 电子现金的分类  40-41
  4.2 徐兴中等人的基于群签名的电子现金方案  41-43
  4.3 一个新的离线电子现金方案  43-46
    4.3.1 方案介绍  44-46
    4.3.2 性能分析  46
  4.4 本章小结  46-47
第五章 结束语  47-49
致谢  49-51
参考文献  51-57
作者的研究成果和参加的科研项目  57-58

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 理论
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