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基于身份的特殊签名及电子选举的研究

作　者: 陈燎罕
导　师: 张瑞林
学　校: 浙江理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 基于身份的数字签名 双线性对 电子选举 盲签名 群签名
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 34次
引　用: 1次
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内容摘要


如今计算机不断改变着人们的生活和工作方式,其中数字签名技术的发展让人们意识到把计算机网络技术与电子选举结合起来,已经成为可能。传统的选举方式不仅消耗大量的人力和时间,而且整个选举过程,比如:组织活动、发送选票、统计选票、公布结果等都是由人直接进行操作,使得选举结果的公正性与有效性很可能受到影响。而数字签名技术能够确认参与者的身份,防止非法手段恶意的伪造、窃取、窜改、欺骗等不安全行为,在整个选举过程中能有效防范各种人为因素。因此,电子选举应运而生。电子选举以密码学(尤其是数字签名技术)为理论基础,通过计算机和网络完成选举的整个过程。电子选举的三个重要目标是选票的隐私性、系统的健壮性和普遍验证性。与传统选举方式相比,它拥有更大的灵活性、更高的效率,但安全性和有效性亟待提高。因此,国内外众多学者对电子选举协议进行了大量的研究,旨在提高系统的安全性和效率。近年来,数字签名技术快速发展,电子选举虽然在取得很大的进步,但安全性和效率依旧是值得研究的课题。本文的主要研究工作及成果包括:1)介绍了电子选举协议的研究现状和发展趋势,分析了现有电子选举协议的优缺点以及一些尚未解决的问题。2)介绍椭圆曲线标量乘算法,在分析已有的标量乘算法基础上,提出从左到右的NAF算法,在提高计算效率的同时能节省额外的存储空间,并把算法推广到双标量乘算法。3)设计了两个特殊签名方案。第一个签名方案是基于身份的代理盲签名方案,它兼具了批量签名和盲签名的优点,且能很好的解决密钥的管理问题,在效率、安全性方面都有了明显的提高;第二个签名方案是一个无可信中心下的基于身份的批量群签名。4)在提出的基于身份的特殊签名方案的基础上,构建了一个安全高效的电子选举方案,并对新的电子选举方案进行了安全性分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 电子选举协议的研究背景  9-11
  1.2 椭圆曲线上的标量乘研究背景  11-13
  1.3 基于身份的签名体制研究背景  13-14
  1.4 论文章节安排  14-16
第二章 电子选举协议的密码学基础  16-26
  2.1 椭圆曲线的概念  16-22
    2.1.1 仿射Weierstrass 方程  17-18
    2.1.2 椭圆曲线的加法法则  18-22
  2.2 椭圆曲线上的双线性对  22-23
    2.2.1 双线性映射  22
    2.2.2 GDH 群  22-23
  2.3 零知识证明  23-24
  2.4 单向哈希函数  24-26
第三章 椭圆曲线标量乘算法  26-33
  3.1 椭圆曲线标量乘法  26-30
    3.1.1 普通二进制表示的标量乘法  26-27
    3.1.2 NAF 表示的标量乘法  27-30
  3.2 从左向右NAF 产生新标量乘法  30-33
第四章 基于身份的特殊数字签名  33-48
  4.1 数字签名的基本概念  33-37
    4.1.1 数字签名的定义  33-34
    4.1.2 数字签名的安全性  34-35
    4.1.3 代理签名  35-36
    4.1.4 盲签名  36
    4.1.5 群签名  36-37
  4.2 基于身份的数字签名  37-39
  4.3 无可信中心的基于身份的批量群签名  39-44
    4.3.1 新方案的构造  39-43
    4.3.2 安全性分析  43-44
  4.4 基于身份的代理盲签名  44-48
    4.4.1 新方案的构造  44-46
    4.4.2 安全性分析  46-48
第五章 电子选举协议研究  48-58
  5.1 电子选举协议的基本概念  48-49
    5.1.1 电子选举系统的基本组成  48-49
    5.1.2 电子选举系统的分类  49
    5.1.3 安全电子协议的性质  49
  5.2 FOO 选举协议  49-52
    5.2.1 FOO 选择协议具体描述  50-51
    5.2.2 FOO 选择协议的分析与改进  51-52
  5.3 改进的电子选举的设计  52-58
    5.3.1 新选举方案的构建  53-54
    5.3.2 新方案安全性分析  54-58
第六章 总结与展望  58-60
  6.1 总结  58
  6.2 下一步工作  58-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读学位期间的研究成果  64

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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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