基于非交互式零知识证明匿名签名方案的研究

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1、万方数据AThesisfortheDegreeofMasterinComputerApplicationTechnologyResearchonAnonymousSignatureSchemeBasedonNon—-interactiveZero--knowledgeProofbyWangLanlanSupervisor：ProfessorZhouFucaiNortheasternUniversityJune2011㈣的帆2㈣加㈣删万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不

2、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：签字日期：仂}f、6．"t-7学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半凹／两年口学位论文作者签

3、名：丑乏善签字日期：砂II-6、，L，1聊繇黜彳签字日期：加f卜i。7，7，’1

4、万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于非交互式零知识证明的匿名签名方案的研究摘要本文对非交互式零知识证明(NIzK)理论进行了深入研究，针对实际应用中的匿名需求以及当前多数匿名签名的通信代价和计算代价较高，不支持离线状态、不能抵抗选择密文攻击等问题，提出了将非交互式证明和签名方案结合的思想，具体工作如下：使用三素数组合阶双线性群理论构建了一个基于BMW模型的高效组签名方案GSCOBG，并引进了Groth．Sahai等人提出的NIZK证明理论，解决了传统组签名通信’效

5、率低、不能抵抗选择密文攻击等问题。方案中签名的大小是一个常量而非依赖于其他系统参数。同时给出了严格的安全性证明，并将GSCOBG方案与已有的典型方案分别在效率和安全性方面进行了比较，结果表明该方案在这两方面均具有优势。利用GS证明系统的新特性，构建了非交互式BB+签名方案和非交互式CL+签名方案，并对其安全性进行了严格的形式化定义和证明，方案满足匿名性(包括用户匿名性和签名者匿名性)、零知识性和不可伪造性，达到了以匿名方式进行身份认证的目的。非交互式签名方案作为匿名认证方法的原型，具有较高的应用价值，比如应用在电子商务系统中的电子拍卖系统、电子

6、投票系统、可信计算平台等。本文将非交互式BB+签名方案和非交互式CL+签名方案应用于匿名电子拍卖协议中，分别构建了公开拍卖协议和封闭拍卖协议，与传统的电子拍卖相比，该方案具有较强的匿名性、可追踪性、非交互性，同时降低了通讯代价和存储代价。研究结果表明，将非交互式零知识证明理论应用于签名方案中有助于增强传统签名方案的安全性，同时可以减少通讯代价，保证实际应用中离线的需求。关键词：数字签名；组签名方案；承诺方案；非交互式零知识证明；电子拍卖万方数据东北大学硕士学位论文hbStractReasearchonAnonymousSignatureSche

7、meBasedonNon-·interactiveZero--knowledgeProofAbstractInthispaperwemakeanintensivestudyofnon—interactivezeroknowledge，andinviewoftheanonymousrequirementinpractice，theinefficiencyofthemostanonymoussignatures，andschemeswithoutoff-linemechanismorCCAsecure，weproposedthecombinatio

8、nof’NIZKwiththesignatures．Themainworksareasfollows：WeconstructanefficientgroupsignatureschemecalledGSCOBG，whichisbasedonBMWmodelinthecompositeorderbilineargroupsofthreeprimes．Tosolvetheaboveproblem，weuseGroth-Sahaiproofsystem．Thesizeofsignatureisaconstantratherthanrelyingono

9、therparameters，andtheschemeissecureunderstandardmodel．Wecomparethesecuritya