近年來計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，正在帶動著組通信技術(shù)的迅速發(fā)展，基于組通信技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)也不斷涌現(xiàn)。因此，群體用戶如何在不安全信道上實現(xiàn)安全通信，就成為了當(dāng)前不可避免的問題，面向多方參與的群體密碼體制自然成為了群組通信的技術(shù)保證。保密性和認證性是密碼學(xué)研究的二個重要課題，其中保密性通過加密技術(shù)實現(xiàn)，認證性是通過數(shù)字簽名技術(shù)實現(xiàn)，隨著應(yīng)用的需求，傳統(tǒng)的面向兩方參與的加密體制和數(shù)字簽名體制，也正在朝面向多方參與的群體加密體制和群體簽名體制擴展。 本文的主要目標是研究面向群體的數(shù)字簽名、簽密和簽約體制或協(xié)議，包括體制構(gòu)建或改進、安全性分析、安全性證明和應(yīng)用協(xié)議設(shè)計，結(jié)合橢圓曲線密碼技術(shù)、基于身份密碼學(xué)和雙線性對技術(shù)建立一些適合特殊應(yīng)用場合的面向群體的簽名、簽密和簽約方案。具體內(nèi)容涉及到門限簽名／簽密、多重簽名、聚集簽名、可驗證加密簽名和簽約協(xié)議，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1．進行了基于橢圓曲線密碼體制（ECC）的門限簽密體制研究，主要工作有： （1）．通過Zheng的簽密（signcryption）思想和認證加密方案的優(yōu)勢互補，提出了一個... 

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 課題研究背景及意義
    §1.2 面向群體的密碼體制研究概述
        1.2.1 面向群體的加密體制
        1.2.2 面向群體的簽名體制
        1.2.3 面向群體的簽密體制
    §1.3 本文的主要研究工作
        1.3.1 研究問題的提出
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
    §1.4 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排
第二章 基本概念及工具
    §2.1 數(shù)字加密與簽名
        2.1.1 公鑰加密模型
        2.1.2 數(shù)字簽名模型
    §2.2 數(shù)字簽密
        2.2.1 認證加密技術(shù)
        2.2.2 Zheng的簽密體制
    §2.3 門限密碼學(xué)
        2.3.1 秘密共享技術(shù)
        2.3.2 門限密碼體制
    §2.4 基于身份密碼學(xué)
        2.4.1 基于身份密碼學(xué)概念
        2.4.2 雙線性對
        2.4.3 基于身份的加密體制(IBE)
        2.4.4 基于身份的簽名體制(IBS)
    §2.5 密碼學(xué)假設(shè)
        2.5.1 計算復(fù)雜性與密碼學(xué)的安全性
        2.5.2 隨機算法
        2.5.3 常見的密碼學(xué)假設(shè)
    §2.6 可證明安全性理論簡介
        2.6.1 引言
        2.6.2 Random Oracle模型
        2.6.3 密碼體制的安全目標
        2.6.4 敵手模型的定義
第三章 基于橢圓曲線密碼體制的群體簽密體制研究
    §3.1 橢圓曲線群與橢圓曲線離散對數(shù)問題
        3.1.1 橢圓曲線的定義
        3.1.2 橢圓曲線群
        3.1.3 橢圓曲線離散對數(shù)問題(ECDLP)
    §3.2 橢圓曲線密碼體制
        3.2.1 橢圓曲線密鑰交換協(xié)議(ECDH)
        3.2.2 橢圓曲線加密體制
        3.2.3 橢圓曲線簽名體制
        3.2.4 橢圓曲線簽密體制
        3.2.5 橢圓曲線密碼體制的攻擊
    §3.3 橢圓曲線密碼體制運算的研究與實現(xiàn)
        3.3.1 有限域GF(2~m)上的比特流運算與分析
        3.3.2 橢圓曲線群上的運算
        3.3.3 點的壓縮
        3.3.4 基于算法庫的橢圓曲線密碼體制的運算實現(xiàn)
    §3.4 基于ECC和可驗證秘密共享的門限簽密方案
        3.4.1 研究背景
        3.4.2 一個基于ECC的簽密方案
        3.4.3 基于ECC的可驗證門限簽密方案
        3.4.4 方案的分析
    §3.5 一種面向群體通信的通用門限簽密方案
        3.5.1 相關(guān)方案分析
        3.5.2 一種新的面向群組通信的通用門限簽密方案
        3.5.3 方案的正確性證明
        3.5.4 方案的安全性分析
        3.5.5 方案的效率分析
        3.5.6 小結(jié)
    §3.6 基于ECC的有公開驗證功能的簽密及其門限共享驗證方案
        3.6.1 具有公開驗證功能的簽密方案研究狀況
        3.6.2 基于ECC具有公開驗證功能的簽密方案
        3.6.3 基于ECC的(t,n)門限共享驗證簽密方案
    §3.7 本章總結(jié)
第四章 可證明安全的簽密體制研究
    §4.1 簽密體制的安全特性及相關(guān)研究
    §4.2 簽密體制安全性的形式定義
        4.2.1 簽密體制的形式定義
        4.2.2 不可區(qū)分性(IND)與語義安全性
        4.2.3 不可偽造性(UF)
    §4.3 簽密體制的安全性證明
        4.3.1 簽密體制的安全證明過程
        4.3.2 Zheng的簽密方案的安全證明介紹
    §4.4 具有語義安全的幾種可轉(zhuǎn)換簽密方案
        4.4.1 相關(guān)方案的安全性分析
        4.4.2 可轉(zhuǎn)換簽密的幾種改進方案
        4.4.3 改進方案的分析與比較
    §4.5 本章總結(jié)
第五章 基于身份的門限簽密體制研究
    §5.1 預(yù)備知識
    §5.2 基于身份的簽密體制
        5.2.1 基于身份簽密體制的研究狀況
        5.2.2 Malone-Lee體制
        5.2.3 Libert-Quisquater體制
    §5.3 基于身份簽密體制的安全概念
        5.3.1 基于身份簽密的一般體制
        5.3.2 基于身份簽密體制的安全性定義
    §5.4 一種基于身份的具有語義安全的門限簽密體制
        5.4.1 基于身份的門限簽密體制及其安全性定義
        5.4.2 新方案的描述
        5.4.3 方案的有效性證明
        5.4.4 方案的安全性證明
    §5.5 本章總結(jié)
第六章 短簽名及其多重簽名體制和門限簽名體制
    §6.1 短簽名方案
        6.1.1 有Random Oracle的短簽名方案
        6.1.2 無Random Oracie的短簽名方案
        6.1.3 錢—曹—薛的改進短簽名方案
    §6.2 基于短簽名的多重簽名體制
        6.2.1 多重簽名體制及其安全性定義
        6.2.2 Boldyreva的多重簽名體制
    §6.3 基于短簽名的門限簽名體制
        6.3.1 門限簽名體制的安全性定義
        6.3.2 Boldyreva的門限簽名體制
    §6.4 一種新的可證安全的多重簽名和門限簽名方案
        6.4.1 引言
        6.4.2 新的多重簽名方案及安全性證明
        6.4.3 新的(t+1,n)門限簽名方案及安全性證明
    §6.5 本章總結(jié)
第七章 聚集簽名體制與簽約協(xié)議
    §7.1 聚集簽名研究狀況
    §7.2 BGLS聚集簽名方案
    §7.3 聚集簽名在設(shè)計可驗證加密簽名方案上的應(yīng)用
    §7.4 具有多個仲裁者的可驗證加密簽名方案
        7.4.1 方案描述
        7.4.2 正確性分析
        7.4.3 安全性分析
    §7.5 具有多個仲裁者的公平簽約協(xié)議
        7.5.1 公平交換協(xié)議簡介
        7.5.2 簽約協(xié)議框架
        7.5.3 一個具有多個仲裁者的公平簽約協(xié)議
        7.5.4 小結(jié)
    §7.6 本章總結(jié)
第八章 結(jié)束語
    §8.1 主要研究工作總結(jié)
    §8.2 下一步的研究工作
致謝
主要參考文獻
附錄A:作者在攻讀博士學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)論文及科研
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種面向群組通信的通用門限簽密方案[J]. 彭長根,李祥,羅文俊.  電子學(xué)報. 2007(01)
[2]一個高效的基于身份的簽密方案[J]. 李發(fā)根,胡予濮,李剛.  計算機學(xué)報. 2006(09)
[3]可轉(zhuǎn)換簽密的幾種改進方案[J]. 彭長根,李祥,羅文俊.  計算機應(yīng)用. 2006(05)
[4]具有分布式半可信第三方的公平交換協(xié)議[J]. 張福泰.  計算機工程. 2006(03)
[5]可證明安全性理論與方法研究[J]. 馮登國.  軟件學(xué)報. 2005(10)
[6]簽密方案在分布式協(xié)議中的應(yīng)用[J]. 陳偉東,馮登國.  計算機學(xué)報. 2005(09)
[7]基于雙線性映射的多重簽名與群簽名[J]. 馬春波,敖珺,何大可.  計算機學(xué)報. 2005(09)
[8]匿名技術(shù)的研究進展[J]. 王繼林,伍前紅,陳德人,王育民.  通信學(xué)報. 2005(02)
[9]利用雙線性聚集簽名實現(xiàn)公平的簽名交換方案[J]. 李夢東,楊義先,馬春光,蔡滿春.  通信學(xué)報. 2004(12)
[10]兩個具有語義安全的可轉(zhuǎn)換認證加密方案[J]. 李旭宏,呂繼強,劉培玉,王寶安.  計算機工程與應(yīng)用. 2004(34)

博士論文
[1]安全計算及其應(yīng)用的研究[D]. 曲亞東.中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所） 2004
[2]門限簽名方案和認證協(xié)議的設(shè)計與分析[D]. 王貴林.中國科學(xué)院軟件研究所 2001
[3]橢圓曲線密碼及其算法研究[D]. 白國強.西安電子科技大學(xué) 2000



本文編號：3714554