一种基于群签名安全电子拍卖方案

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1、２００８年８月西安电子科技大学学报（自然科学版）Ａｕｇ．２００８第３５卷第４期犑犗犝犚犖犃犔犗犉犡犐犇犐犃犖犝犖犐犞犈犚犛犐犜犢Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．４一种基于群签名的安全电子拍卖方案张跃宇，李晖，王育民（西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室，陕西西安７１００７１）摘要：基于线性ＣｒａｍｅｒＳｈｏｕｐ加密方案提出了一种新的短群签名方案，该方案的完全匿名性抗适应性选择密文攻击，允许攻击者在攻击匿名性时打开签名．以该群签名为构造模块设计了一种安全的电子拍卖方案，在相同的安全性要求下，签名长度、群公钥长度、签名密钥长度、注册密钥长度和追踪密钥长度指标与基于

2、ＲＳＡ问题的同类拍卖方案相比，分别约是它的１／１４，１／７，１／１７，１／４０和１／４．与投标者是抗选择明文攻击完全匿名的基于双线性对的拍卖方案相比，新方案投标者具有抗选择密文攻击完全匿名，而通信量和计算量与前者相当．关键词：电子拍卖；群签名；线性ＣｒａｍｅｒＳｈｏｕｐ加密；完全匿名性中图分类号：ＴＮ９１８．１文献标识码：Ａ文章编号：１００１２４００（２００８）０４０６１４０６犛犲犮狌狉犲犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮犪狌犮狋犻狅狀狊犮犺犲犿犲犫犪狊犲犱狅狀狋犺犲犵狉狅狌狆狊犻犵狀犪狋狌狉犲犣犎犃犖犌犢狌犲狔狌，犔犐犎狌犻，犠犃犖犌犢狌犿犻狀（Ｍｉｎｉｓｔｒｙｏ

3、ｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＫｅｙＬａｂ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＮｅｔｗｏｒｋａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＢａｓｅｄｏｎＬｉｎｅａｒＣｒａｍｅｒＳｈｏｕｐｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ａｎｅｗｓｈｏｒｔｇｒｏｕｐｓｉｇｎａｔｕｒｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅａｎｏｎｙｍｉｔｙｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅｉｓｓｅｃｕｒｅａｇａｉｎｓｔａｄａｐｔｉｖｅｃｈｏｓｅｎｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔａｔｔａｃｋｓ（ＣＣＡ２），ｗｈｉｃｈａｌｌｏｗｓｔｈｅａｄｖｅｒｓａｒｙｔｏｏｐｅｎｔｈｅｓ

4、ｉｇｎａｔｕｒｅｗｈｅｎｔｒｙｉｎｇｔｏｂｒｅａｋｔｈｅａｎｏｎｙｍｉｔｙｎｏｔｉｏｎ．Ｕｓｉｎｇｔｈｉｓｇｒｏｕｐｓｉｇｎａｔｕｒｅａｓａｂｕｉｌｄｉｎｇｂｌｏｃｋ，ａｓｅｃｕｒｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｈａｓｓｉｚｅｓｏｆｓｉｇｎａｔｕｒｅ，ｇｒｏｕｐｐｕｂｌｉｃｋｅｙ，ｓｉｇｎｉｎｇｋｅｙ，ｒｅｇｉｓｔｅｒｋｅｙａｎｄｔｒａｃｉｎｇｋｅｙ１／１４，１／７，１／１７，１／４０ａｎｄ１／４ｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ

5、ＲＳＡｐｒｏｂｌｅｍ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐａｉｒｉｎｇｂａｓｅｄｓｃｈｅｍｅｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｂｉｄｄｅｒ’ｓａｎｏｎｙｍｉｔｙｉｓＣＰＡｓｅｃｕｒｅ，ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｉｅｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｒｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｔｏｔｈｏｓｅｉｎｔｈｅｆｏｒｍｅｒ，ｂｕｔｔｈｅＣＣＡ２ｆｕｌｌａｎｏｎｙｍｉｔｙｏｆｂｉｄｄｅｒｓｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｉｎｔｈｉｓｎｅｗｓｃｈｅｍｅ．犓犲狔犠狅狉犱狊：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｕｃｔｉｏｎ；ｇｒｏｕｐｓｉｇｎａｔｕｒｅ；ｌｉｎｅａｒＣｒａｍｅ

6、ｒＳｈｏｕｐｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ；ｆｕｌｌａｎｏｎｙｍｉｔｙ随着科技的发展和保密系统的完善，尤其是网络技术的发展，拍卖这种交易正逐渐从传统模式转向基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的电子模式———电子拍卖．电子拍卖是一种特殊的现货交易方式，一个由拍卖群体决定价格及分配的过程，投标者的身份在拍卖期间不能泄漏，在拍卖结束后，只有中标者的身份泄漏．［１］群签名的概念是由Ｃｈａｕｍ和Ｈｅｙｓｔ提出的，在群签名方案中，群成员可以匿名签名，并且其成员身份可以被验证，在发生争执时，可以通过打开签名揭示签名者的真实身份．群签名具有一些特殊的性质，例如匿［２～８］名性、无关联性、可追踪性、抗

7、合谋攻击以及不可伪造性等，因此一些文献认为群签名技术是设计电子拍卖方案的一个有效工具．其中，文献［６］利用的是可转换群签名方案；文献［３～５］中的电子拍卖方案基于［９］ＣＳ９７群签名，签名的长度约７ｋＢｙｔｅ，计算量大约１４００００次模乘，拍卖方案效率很低；文献［２］利用的是［１０］ＡＣＪＴ群签名方案，该签名方案是可证明安全的，抗联合攻击，但签名长度依然很长，并且存在密钥管理问题，在拍卖效率上也不是很高．上述５个方案都是基于ＲＳＡ问题．２００４年，Ｂｏｎｅｈ等人基于双线性对和判收稿日期：２００７１０１７基金项目：国家自然科学基金资助（６０４７３０２７，６０７７

8、２７３６）