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1、第5期王化群等：几种无证书数字签名方案的安全性分析及改进·93·几种无证书数字签名方案的安全性分析及改进王化群1,徐名海2,郭显久1（1.大连水产学院信息工程学院，辽宁大连116023；2.南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京210003）摘要：通过对Liu-Au-Susilo(2007)、Goranlta-Saxena(2005)、Cao-Paterson-Kou(2006)、Yap-Heng-Goi(2006)和JeHongPark(2006)提出的无证书数字签名方案进行分析，指出了这几个方案中所存在的公钥替换攻击，并给出了攻击方法。列举出这些方案安全性分析中所存在的缺陷，为避免
2、这些缺陷，利用了Castro-Dahab(2007)的无证书数字签名方案的一般模式和分叉引理对原方案进行改进，改进后的方案是可证安全的。关键词：无证书数字签名；公钥替换攻击；双线性对中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)05-0088-05CryptanalysisandimprovementofseveralcertificatelessdigitalsignatureschemesWANGHua-qun1,XUMing-hai2,GUOXian-jiu1(1．SchoolofInformationEngineering,DalianFisheri
3、esUniversity,Dalian116023,China；2.CommunicationandInformationEngineeringCollege,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210003,China)Abstract:ThesecurityflawsofthecertificatelessdigitalsignatureschemesproposedbyLiu-Au-Susilo(2007)，Goranlta-Saxena(2005),Cao-Paterson-Kou(2006),Yap-Heng
4、-Goi(2006)andJeHongPark（2006）wereanalyzed.Itpointedthattheschemescouldn’tresistthepublickeysubstitutionattack.Theattackmethodswerepresented.Thesecurityflawsarepointedout,andtheattackmethodsarepresented.Then,theflawsthatexistintheoriginaldigitalsignaturessecurityproofwereenumerated.Inordertoavoidt
5、heseflaws,madeuseofthegeneralcertificatelessdigitalsignatureschemeandthecorrespondingforkinglemmasfromCastro-Dahab(2007)toimprovetheoriginaldigitalsignatureschemes.Theimproveddigitalsignatureschemesareprovablysecure.Keywords:certificatelessdigitalsignature;publickeysubstitutionattack;bilinearpair
6、ings第5期王化群等：几种无证书数字签名方案的安全性分析及改进·93·1引言收稿日期：2007-12-07；修回日期：2008-01-16基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（BK2007603,BK2007604）FoundationItem:TheNaturalScienceFoundationofJiangsuProvince(BK2007603,BK2007604)无证书公钥密码（CL-PKC）是Al-Riyami和Paterson在2003年提出的，这种密码体制是传统基于PKI的公钥密码体制和基于身份的公钥密码体制(ID-PKC)的折中。其目的就是既避免ID-PKC中密钥托管
7、的问题，又能够降低传统基于PKI的密码体制的复杂度，如证书认证的消耗。正是由于这些优点，从其提出开始，就引起了广泛的关注。根据需要，提出了各种安全模型[1]，设计了各种各样的密码方案。例如，无证书加密方案[2,3]，无证书签名方案,无证书环签名方案[4,5]第5期王化群等：几种无证书数字签名方案的安全性分析及改进·93·等。由于CL-PKC是一种新型密码体制，因而无论安全模型还是密码分析都还不完善，经过几年的研究发展，对这种密码体制
