基于身份密码体制的高效门限群签名方案

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1、第5期刘宏伟等：基于身份密码体制的高效门限群签名方案·127·基于身份密码体制的高效门限群签名方案刘宏伟1,2，谢维信2，喻建平2，张鹏2（1.西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071；2.深圳大学信息工程学院，广东深圳518060）摘要：门限群签名用于保障集体决策的安全，针对其在实际应用中的效率问题，基于双线性映射和秘密共享思想，提出了一个新的基于身份密码体制的门限群签名方案。该方案将系统主密钥以自选份额秘密的模式分散到签名成员集合中，使各成员签名私钥均为门限存储，有利于保证系统整体安全性；采用基于身份的

2、t-out-of-n秘密共享算法则使方案的效率更高。根据门限群签名性质对该方案进行了安全性分析和效率对比，结果表明该方案是一种安全高效的门限群签名方案。关键词：门限群签名；基于身份密码体制；双线性映射；秘密共享中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)05-0122-06Efficiencyidentity-basedthresholdgroupsignatureschemeLIUHong-wei1,2,XIEWei-xin2,YUJian-ping2,ZHANGPeng2(1.Sc

3、hoolofElectronicEngineering,XidianUniv.,Xi’an710071,China;2.SchoolofInformationEngineering,ShenzhenUniv.,Shenzhen518060,China)Abstract:Thresholdgroupsignaturewasusedtoguaranteethesecurityofthecollectivedecision.Toimprovetheefficiency,anewidentity-basedcryptogra

4、phythresholdgroupsignatureschemewasproposedbasingonbilinearpairingandsecretsharing.Inthisscheme,themasterkeywasdistributedintothewholegroupandtheuser'ssignaturekeywasstoredinathresholdway,thesemethodsensuredthewholesecurityofsignaturesystems.Theschemewithaident

5、ity-basedt-out-of-nsecretsharingalgorithmwashighly-efficient.Thecarefulanalysisandthecomparisonofcomputationalefficiencyshowthatthisschemeissecureandefficient.Keywords:thresholdgroupsignature;identity-basedcryptography;bilinearpairing;secretsharing第5期刘宏伟等：基于身份密

6、码体制的高效门限群签名方案·127·1引言收稿日期：2008-06-21；修回日期：2009-03-20基金项目：广东省自然科学基金资助项目（04106250）FoundationItem:TheNaturalScienceFoundationofGuangdongProvince(04106250)门限群签名[1]是群体密码学的重要分支，是建立在门限秘密共享体制上的数字签名技术。门限群签名方案主要针对共同决策领域，研究如何有效保障集体决策的真实性、可用性及不可否认性。门限群签名方案可应用于电子投票系统、电子拍卖系统

7、及电子合同签订系统等，因而自提出以来便受到了广泛关注[2]。基于身份的公钥密码体制最初由Shamir[3]提出，其中实体的公钥是直接从其身份（identity）信息得到，私钥由一个可作为可信中心（TA）的私钥生成中心生成。基于身份的公钥密码体制避免了对证书的管理，可减轻可信中心的负担。D.Boneh和M.Franklin[4]在2001年将双线性映射应用到基于身份的加密方案IBE（identity-basedencryption）中，并于同年提出了基于双线性映射的短签名方案[5]，此签名方案具有签名长度短、安全高效等

8、特点。第5期刘宏伟等：基于身份密码体制的高效门限群签名方案·127·Chen等[6]将双线性映射应用到基于身份的群签名方案中，提出了一种新的高效群签名方案。文献[7]基于Hess签名方案[8]提出了一个可验证的门限签名方案，并给出了详细证明，但该方案在签名过程中签名成员需要多次使用秘密共享技术协商参数和计算部分签名，因此该方案过程较复杂，效率较