基于聚合签名的匿名凭证系统的研究与实现

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于聚合签名的匿名凭证系统的研究与实现作者姓名：成建菊指导教师：郭楠副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：计算机应用技术论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：马宗民教授评阅人：曹春红李青山东北大学2014年6月万方数据AThesisinComputerApplicationTechnologyResearchandImplementationofAnonymousCredentialSystemBasedon

2、AggregationSignatureByChengJianjuSupervisor：AssociateProfessorGuoNanNortheasternUniversityJune2014万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，不包含其他人己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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。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

3、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口两年√学位论文作者签名：破建匆签字日期：9／of争．占．谚导师签名：之怖签字日期：≯／牛．石．够努●毛修献占．‘．．：牛名／签沙者、．作：文期沦位学日万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于聚合签名的匿名凭证系统的研究与实现摘要网络与通信技术的迅速发展给人们的工作和生活方式带来了巨大的改变。随着人们越来越多的

4、使用网络，电子身份凭证应运而生。而用户电子身份管理的出现增加了对用户信息安全和隐私保护的需求。随着电子身份的广泛应用，匿名凭证已经变成了当今隐私保护研究的焦点，除了基本的匿名性，属性证明在匿名凭证系统中也担当着重要的作用。服务提供商对属性证明过程中提交的凭证进行认证，且仅对符合条件的用户提供服务，从而保护了用户的隐私信息。这与认证技术不同，不需要将完整的信息提供给服务提供商，只需提供相应的凭证，证明用户有获取服务的资格即可，不需将其余的信息透露给服务提供商，从而有力的保护了用户的信息。这样能够有效防止恶意的服务提供商向其他实体出售用户的资料

5、，或对用户历史记录进行串联，追踪用户行为等危险。为了建立一个安全有效的匿名身份认证系统，本文改进BLS短签名机制和BGLS签名机制，设计基于BLS+签名机制和BGLS+签名机制的匿名凭证系统，并实现了其在应用中可能用到的各种逻辑关系的证明。本论文的工作主要有以下几个方面：(1)研究并扩展BLS短签名机制，构建一个能够用于匿名凭证系统的BLS+签名机制，并证明其在适应性选择消息攻击下是不可伪造的。(2)研究并扩展BGLS聚合签名机制，提出能够用于聚合一个用户的多个属性凭证的BGLS+签名机制，并证明其在适应性选择消息和聚合选择密钥攻击下是存在

6、性不可伪造的。(3)采用聚合签名的方法，提出一个能够证明多个属性的AND关系的协议，使得幂运算和对运算的个数仅为常数，与所需证明的属性个数无关。(4)提出一个能够证明多个属性的OR关系协议，使得幂运算和对运算的个数仅与所需证明的属性个数有关。文中对上述工作进行了详细的过程说明和算法描述，包括必要的理论证明用以说明算法的正确性，同时还采用部分数据对凭证的性能进行了实验验证。关键词：隐私；匿名凭证；属性证明；BLS短签名机制；BGLS聚合签名机制．II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchandSimulatedImpl

7、ementationofAnonymousCredentialBasedonAggregationSignaturesAbstractTherapiddevelopmentofnetworkandcommunicationtechnologyhasbroughttremendouschangestothewaypeopleworkandlive．Withmoreandmorepeopleusethenetworkintheirlife，electronicidentitycredentials(eID)ariseatthehistoricm

8、oment．But，theraiseofprivacy—preservingidentitymanagementamplifiestheneedforabalancebetwee