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基于公钥密码体制的前向安全签名的研究

作　者: 张静
导　师: 李子臣
学　校: 河南理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 前向安全签名 盲数字签名 门限签名
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


信息时代,如何解决密钥泄漏带来的系统安全是当前需要迫切解决的问题。而前向安全的数字签名则通过保持公钥不变,把私钥按照确定的时段用单向函数实现进化,保证了密钥泄漏之前周期签名的不可伪造性;是密钥泄漏问题的一种安全高效实用的解决方案。不论从理论角度还是应用角度来看,都具有重要的学术价值和现实意义。本文以前向签名体制研究的发展过程为主线,对以公钥密码体制为基础的前向安全进行深入的研究。主要工作有如下几个方面:首先,介绍了前向签名的基本思想,研究了前向安全签名在ROM模型下的特点;分析了前向安全签名的三个性质、各自的特点及其相互联系。其次,通过比较一些简单前向签名方案的空间复杂度和计算复杂度,得出当空间复杂度比较大的时候该方案的时间复杂度就相对比较小,体现了前向安全技术的逐渐演变和成熟过程。第三,讨论了一种基于Fait-Shamir方案的前向安全体制及其两种改进方案(分别在第3章和第5章),分析安全性及性能。第四,利用第三章中的3个性质,探讨了基于离散对数的前向安全方案的特点;分析文献[31]方案的不安全性,改进方案的密钥进化方法;在此基础上构造一个新的基于前向安全的盲签名方案,并做简要分析;描述了另外两种前向盲签名方案的签名过程。最后,研究了前向门限签名的安全性,在一个已经证明安全的概率体制基础上,构造了一个新的前向门限签名,安全性基于椭圆曲线的困难性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-14
  1.1 研究背景  9-12
    1.1.1 数字签名的重要性  9-10
    1.1.2 前向安全签名的研究目的  10-11
    1.1.3 发展现状及研究意义  11-12
  1.2 主要研究内容及安排  12-14
    1.2.1 论文主要研究内容  12-13
    1.2.2 论文的组织结构  13-14
2 基本概念和基础理论  14-23
  2.1 公钥密码体制简介  14-15
  2.2 数论知识  15-18
    2.2.1 单向函数的定义  15-16
    2.2.2 用于构造公钥密码体制的困难性问题  16-18
  2.3 几种常见的公钥密码体制  18-20
    2.3.1 RSA公钥密码体制  18
    2.3.2 ELGamal公钥密码体制  18-19
    2.3.3 椭圆密码体制  19
    2.3.4 概率密码体制  19-20
  2.4 HASH函数  20-21
  2.5 ROM模型  21-22
  2.6 本章小结  22-23
3 前向安全签名体制  23-39
  3.1 前向安全概念  23-26
    3.1.1 概念的提出  23-24
    3.1.2 签名模型  24-26
  3.2 前向签名的性质  26-27
  3.3 几种前向安全签名方案  27-36
    3.3.1 简单的签名方案  28-32
    3.3.2 基于Fiat-Shamir的前向签名方案及分析  32-36
    3.3.3 通用的方案设计  36
  3.4 前向安全签名体制的进一步研究  36-38
  3.5 本章小结  38-39
4 前向盲签名体制  39-53
  4.1 盲签名体制  39-41
    4.1.1 盲签名发展  39
    4.1.2 盲签名模型及其性质  39-40
    4.1.3 基于离散对数盲数字签名的一般性描述  40-41
  4.2 基于离散对数的前向盲签名方案  41-47
    4.2.1 一种前向安全签名的分析及改进  41-45
    4.2.2 一种新前向盲签名方案  45-47
  4.3 其他前向盲签名体制  47-52
    4.3.1 基于强RSA假设的前向盲签名体制  47-49
    4.3.2 基于圆锥曲线的前向盲签名方案  49-52
  4.4 本章小结  52-53
5 前向门限签名方案  53-64
  5.1 秘密共享问题  53-56
    5.1.1 秘密共享简介  53
    5.1.2 Shamir的秘密共享方案  53-55
    5.1.3 Pederson可验证秘密共享方案  55-56
  5.2 改进的前向秘密共享签名方案分析  56-59
    5.2.1 方案的改进  56-57
    5.2.2 安全性分析  57-59
    5.2.3 性能分析  59
  5.3 新的前向安全方案  59-62
    5.3.1 双线性对  59-60
    5.3.2 新方案的描述  60-62
    5.3.3 安全性分析  62
  5.4 本章小结  62-64
6 总结与展望  64-66
  6.1 本文的工作总结  64
  6.2 未来展望  64-66
参考文献  66-70
附录Ⅰ  70-71
附录Ⅱ  71-76
致谢  76-77
详细摘要  77-79

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 理论
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