一类特殊数字签名体制及应用研究

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1、一类特殊数字签名体制及应用研究1、项目研究意义数字签名技术是信息安全的核心技术之一。数字签名在身份认证、数据完整性和不可否认性等方面有重要应用，它是电子商务得以开展的基本支撑技术。作为重要的数字证据，美国、新加坡、日本、韩国、欧盟等电子商务开展得较早的国家和地区都相继通过法案赋予数字签名法律效力，我国为了适应电子商务、电子政务发展的需要，保障电子商务交易安全，维护有关各方的合法权益，全国人大也于2004年8月通过了《中华人民共和国电子签名法》，并从2005年4月1日起正式实施。由于数字签名具有十分重要的意义，自从1976年被提出以来，数字签名就一直受到各国学者的广泛关注和

2、研究，已取得了大量的研究成果，典型的一般数字签名方案包括基于大整数分解困难性的RSA签名、Rabin签名和基于离散对数困难性的ElGamal签名、Schnorr签名、DSS签名和Ghost签名等以及它们在椭圆曲线、超椭圆曲线和XTR公钥体制上的推广。随着电子商务、电子政务的快速发展，简单模拟手写签名的一般数字签名已不能完全满足需要，特殊的应用环境需要具有特殊性质的数字签名技术，因此近年来提出了许多具有特殊性质或特殊功能的数字签名，如适用于电子现金和电子钱包的盲签名、适用于多人共同签署文件的多重签名、只有签名人和另一个指定的人才能验证签名有效性的有向签名以及门限签名、不可传

3、递签名、防失败签名等等。本项目主要匿名签名技术及其在电子投票、电子支付、电子拍卖等电子商务中的应用。将在XTR环境下考虑匿名签名的效率改进问题，构造相关无条件匿名签名方案；将对群签名中成员撤消这一难题在既有的研究基础上进行更深入的探讨，构造相应的群签名方案；将利用群签名等技术设计相应的能实现公平性和保护参与者隐私的电子支付方案并建立相应的实验平台。匿名签名技术在保证电子商务的公平性方面有无法替代的作用，具有特殊性质的数字签名技术可被广泛地用于网络取证、安全认证、公平性和隐私保护等领域，深入开展数字签名技术以及各种特殊数字签名技术在电子商务中的应用研究有助于推动电子商务的健

4、康持续发展，也有助于预防和打击利用互联网进行的各种形式的经济犯罪。当前，我国的网络支付、安全认证等系统和电子商务的立法有待完善，数字签名法刚刚开始实施，本项目的研究对我国及我省电子商务及电子政务的顺利开展具有一定的现实意义。2、项目研究目标及与申请者研究工作长期目标的关系研究目标提出基于XTR的无条件匿名签名和门限签名算法。对群签名中的撤消问题在已经取得的成果基础上进行优化，设计基于身份和自证明(Self-certificated)公钥的签名方案。设计基于群签名技术的电子交易系统实验平台，保证交易的公平性、不可否认性以及用户隐私。对群签名的扩展概念可追踪签名进行新的形式化

5、定义和安全性抽象，提出满足条件的新的可追踪签名算法。与申请者研究工作长期目标的关系项目申请主持者近年来一直在从事密码学与电子商务中的安全技术研究，先后完成了国家基金项目中的匿名控制技术、电子投票中的安全协议设计等。具有特殊性质的数字签名特别是匿名签名技术在上述任务中均有涉及，因而申请者已经做了一部分工作，发表了多篇有关匿名签名的文章，并进而有了今天申请单独立项研究的想法。申请者下一步的工作将对各种形式的特殊数字签名技术如指名签名、代理签名等进行更广泛的研究。3.项目研究内容，研究方案和进度安排研究内容：1,对无条件匿名签名算法的效率进行改进。现有的无条件匿名签名算法在计算

6、量和通信量方面存在严重不足。如适合任意接入结构的环签名的签名长度往往与集合的大小成正比；标准模型下的高效无条件匿名的签名方案的构建有待于深入研究等等。我们打算从XTR体制入手，讨论环签名及门限环签名算法效率改进问题。新近提出的XTR和广义XTR体制是一种非常有吸引力的新的公钥密码体制，与目前实用的RSA和ECC公钥密码体制相比较，同等安全程度的XTR体制的实现在计算、密钥存储和通信方面的要求和ECC基本相同，但XTR的密钥生成要比ECC快的多，迹的计算也比点的标量乘运算要快。我们计划把其他体制下的一些环签名算法推广到该体制下，并分析相应算法的效率的改进情况。这种推广不是平

7、凡的。1,研究群签名中的成员撤消问题和基于身份的、基于自证明公钥的群签名，设计新的能方便撤消成员的群签名方案。群签名中有很多问题值得关注，我们把研究的重点集中在成员撤消上和基于身份的群签名上。目前的群签名算法不能安全有效地撤消群成员，如撤消群成员需更改群公钥或所有成员的密钥。我们已经利用诚实验证者零知识证明理论在这方面取得一定的研究进展，并在国际会议上进行了交流，我们打算利用基于身份的技术、自证明公钥技术等继续深化我们的研究结果，以便有更好的研究成果。2,研究匿名签名算法在公平性、隐私保护方面的应用，提出若干电子投标、电子支付