一个动态群签名方案的安全缺陷

本文讨论了一个在CS97方案的基础上提出的动态群签名方案,该方案用CS97方案的知识签名的概念,群成员的加入与撤销效率较高,并且群签名的长度与签名和验证的计算量都不依赖于被删除成员的个数。但此方案存在一个危险的安全缺陷,本文对此缺陷进行了深入阐述,证明了被撤销的成员在被撤销后仍然可以伪造被撤销前的签名而不被发现。     

标准模型下可证明安全的分级身份签名方案

为使分级身份签名方案能够获得高安全性并同时缩短签名长度、降低计算量,提出一种标准模型下可证明安全的分级身份签名方案.现有的方案通常在签名过程中将消息作为一个整体进行运算,而文中方案则对消息进行分段处理,使得方案不仅具有效率上的优势,同时在相同的效率级别上,安全性明显优于其他现有方案.方案的安全性优势体现在:安全性证明基于完全身份的标准模型,安全性规约于计算Diffie-Hellman(CDH)假设,并且CDH假设的安全性明显优于其他的困难假设而仅次于离散对数问题,因此方案具有较强的安全性.方案的效率优势体现在:签名长度为常数,验证过程只需要进行3次双线性对运算,用户私钥长度随着级数的增加而减少.性能分析和安全性分析表明,文中方案的安全性和效率均优于现有方案.     

标准模型下高效的强不可伪造短签名方案

针对现有在标准模型下强不可伪造签名方案效率不高的问题,提出了1个新的高效签名方案.利用椭圆曲线上的双线性对,基于计算性Diffie-Hellman数学困难问题假设,证明新方案具有强存在性不可伪造.在新方案中,用户的公/私钥分别包含6个和1个乘法循环群G中的元素,签名中含有2个群G中的元素,在签名阶段需要3个指数运算,在验证阶段需要2个双线性对运算和1个指数运算.结果表明,与现有的标准模型下强不可伪造签名方案相比,新方案具有更短的公/私钥长度和签名长度,降低了签名和验证阶段的计算耗时,具有高效性,适用于资源受限的环境.     

标准模型下高效的强不可伪造短签名方案

针对现有在标准模型下强不可伪造签名方案效率不高的问题,提出了1个新的高效签名方案.利用椭圆曲线上的双线性对,基于计算性Diffie-Hellman数学困难问题假设,证明新方案具有强存在性不可伪造.在新方案中,用户的公/私钥分别包含6个和1个乘法循环群G中的元素,签名中含有2个群G中的元素,在签名阶段需要3个指数运算,在验证阶段需要2个双线性对运算和1个指数运算.结果表明,与现有的标准模型下强不可伪造签名方案相比,新方案具有更短的公/私钥长度和签名长度,降低了签名和验证阶段的计算耗时,具有高效性,适用于资源受限的环境.     

具有短公开参数的基于分级身份的签名方案

为了解决现有基于分级身份的签名方案公开参数长度较长而在现实环境中不实用的问题,定义了基于分级身份的签名的算法描述和安全模型,设计了一种新的基于分级身份的签名方案,并在所定义的安全模型下基于计算Diffie-Hellman假设证明了方案的安全性.与现有的基于分级身份的签名方案相比,文中方案的公开参数长度更短,验证过程所需的双线性对运算更少.     

一类安全有效的基于证书聚合签名

聚合签名通过将n个签名者对n个消息的签名聚合为一个签名,来提高签名与验证的效率.文中给出了基于证书聚合签名方案的形式化定义和安全模型,并构造了一个具体的方案.在计算Diffie-Hellman问题和离散对数问题困难假设下,该方案被证明是安全的.在形式上,方案使用证书作为用户临时签名密钥的一部分,简化了证书的管理和发布,克服了密钥托管问题,而且在签名产生阶段无需任何双线性对运算,在签名验算阶段也只需一个双线性对运算,不受签名人数的影响.与已有的聚合签名方案相比较,所提方案具有签名长度更短和计算代价更少等优点.     

基于双线性对的聚合代理签名

结合聚合签名和代理签名的特点,基于证书签名思想,提出基于证书的聚合代理签名定义和安全模型,在双线性对下,构造一个新的基于证书聚合代理签名方案。在计算Diffie-Hellman困难问题(CDH)假设和随机预言机模型下,对方案的安全性和效率进行分析。研究结果表明:与n个独立代理签名相比,本文方案有效压缩了签名长度,提高了签名和验证效率。     

两种无证书聚合签名方案的安全性分析及改进

大部分的聚合签名方案存在安全性缺陷和计算效率偏低的问题。通过对两种无证书聚合签名方案进行安全性分析,发现两种方案分别无法抵抗Type I和TypeⅡ的伪造性攻击。针对此类问题,提出了一个改进方案。该方案在签名过程中改变了参数的组合方式,在聚合签名验证中加强了对主密钥和公钥的约束。在计算性Diffie-Hellman困难问题假设下,证明了方案在适应性选择消息攻击下具有不可伪造性。效率分析表明,方案在签名与验证过程中只需要4个双线性对运算,签名的长度是固定的,与同类安全的无证书聚合签名方案相比,改进的方案效率更高。     

一种实用的群盲签名及其在电子现金系统中的应用

以基于BLS短签名的群签名方案为基础方案,结合Boldyreva提供的签名的盲化方法,提出一种新的群盲签名方案。该方案具有签名长度短,构造方法简单等优点,因而降低了计算量和通信成本。应用该群盲签名方案构造出一种离线多银行电子现金系统,该系统实现了动态撤销群成员和追踪用户的功能。     

一种有效的无证书签名方案

基于双线性对设计了一种有效的无证书签名方案,其安全性依赖于计算Diffie-Hellman(CDH)困难问题和离散对数困难问题的假设.在随机预言机模型下,证明了新方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造.分析新方案的性能,并与其他方案进行了对比.结果表明,该方案的签名过程仅需要群上的3个乘运算和一个哈希运算,验证过程仅需3个双线性对运算和2个哈希运算,其运算效率明显提高.