基于格的前向安全签名方案

作为应对量子时代密码危机的有效措施,抗量子计算攻击的公钥密码体制得到了国内外学者的广泛关注.基于格的公钥密码体制除抗量子计算攻击外,还有其他优良特性,如最差情况/平均情况等价性以及运算高效性等,因此基于格的公钥密码体制成为抗量子计算密码领域的一个研究热点.签名私钥泄露是签名体制面临的最严重的安全威胁.前向安全签名体制能有效减轻签名私钥泄露所带来的危害,因此它是一种极具应用价值的带附加性质的签名体制.有鉴于此,本文首先基于格技术构造了一个前向安全签名方案,该方案的签名过程由Gentry等提出的带前像抽样的陷门单向函数实现,密钥更新过程由Cash等提出的被称为盆景树的密码结构实现.且我们所提出的方案使用了二叉树结构.然后,在随机预言模型下基于小整数解(SIS)问题困难性证明了所提出的方案的前向安全性,即在适应性选择消息攻击下的存在性不可伪造性.最后,以所提出的方案为基础,本文构造了一个基于格的前向安全的身份基签名方案.

不含双线性对的基于证书前向安全签名方案

基于证书密码体制是传统公钥密码体制的最新演进。但目前大多数基于证书签名方案均采用双线性对构造,计算效率较低。为此,基于离散对数难题,提出一种基于证书的不含对运算的前向安全签名方案。方案以有限域上模幂运算为主构造,避免了复杂的对运算;采用多项式函数并引入随机数的方法实现密钥更新,保证了方案的前向安全性。验证签名时用证书-公钥双向验证方程保障证书及公钥的有效性。方案在随机预言机模型下被证明可以抵抗用户伪造攻击和CA伪造攻击,抵抗公钥替换攻击。效率分析表明,方案相比于其他类似方案,计算效率更高。

一种新的前向安全可证实数字签名方案

基于前向安全数字签名和可证实数字签名的理论 ,一种前向安全可证实数字签名的新方案被提出 ,首次将数字签名的前向安全和可证实的功能结合在一起 ,并且证实过程应用零知识证明的思想 在因子分解、离散对数及二次剩余问题的困难假设下 ,系统是安全的 该方案的前向安全保证了即使当前时间段的签名密钥被泄漏 ,敌手也不能伪造以前的签名 ,在公钥固定不变的前提下 ,对密钥进行定期更新 并且由一个半可信任第 3方———证实者———来验证签名 ,从而控制签名有效性的传播 。

一种前向安全性的可证实代理数字签名方案

现有的代理数字签名方案都是基于离散对数问题和大数因子分解问题的方案。文中提出的数字签名方案的思想包括签名方案的前向安全性、代理签名的不可抵赖性。该方法是一种基于椭圆曲线离散对数问题的代理签名方案。文中对方案的复杂性和安全性进行了分析,分析结果表明该方法安全可行,同时也扩展了椭圆曲线密码的密码功能。

一种前向安全数字签名方案的分析与改进

对于前向安全数字签名方案,即使签名密钥在j时段被盗,窃密者也仅能伪造j时段后的有效签名,而j时段前的签名仍然有效。针对文献[10]提出的一种具有前向安全的数字签名方案进行了安全性分析,发现该方案存在安全隐患,不具有前向安全性:窃密者一旦盗取了j时段的密钥,即可伪造任一时段的有效签名。在文献[10]的基础上,提出了一种新的前向安全数字签名方案,并对该方案进行了详细的安全性分析。新方案的特点是将当前密钥隐藏在签名中,仅使用与当前密钥有关的信息对消息进行签名,与后继密钥无关,签名的前向安全性基于离散对数和模合数平方根问题的难解性。

基于前向安全代理多重签名算法的消防装备信息管理方案

针对传统应急救援装备全生命周期管理过程中存在的各个使用阶段之间装备信息链条断裂、装备管理出现异常时各个部门互相推卸责任的问题,利用二维码和物联网技术提出装备数字化管理方案。同时,通过前向安全代理多重签名算法为物联网设备生成签名,保证数字身份具有不可伪造和信息加密的特性,确保装备信息的安全性以及在出现装备管理异常时对责任进行精准定位。通过应急救援装备管理案例证明,本文提出的装备信息数字身份能够解决以上的装备管理问题。

环签名的通用可组合安全模型及其应用研究

环签名是一种匿名签名技术,能保证签名用户的无条件匿名性.针对目前环签名协议只考虑单一协议执行时的安全性这一问题,定义了环签名在通用可组合框架下的安全模型,证明其等价于基于游戏的安全模型,并以前向安全环签名协议为例描述了如何应用环签名的通用可组合安全模型来设计复杂协议,为签名协议的模块化设计提供了理论依据.

树结构在几种特殊签名中的应用研究

树结构的层次性和链式的存储方式使其在数据查找的实现中体现出很高的效率,在数据插入和删除等操作的实现中无需移动大量节点,因而不仅在计算机科学领域具有广泛的应用,在实现特殊的信息安全方面也具有独特的作用。文章研究如何将树结构应用于仅增签名、前向安全签名、递增签名、可修订签名、内容抽取签名等特殊签名方案的问题,比较分析基于树结构的方案与普通方案在功能和效率上的差异。

数字签名技术在解决密钥泄露方面的发展

密钥泄露对数字签名的危害越来越成为人们关注的焦点,该问题很难找到完全彻底的解决办法,只能尽可能减少其危害。对此专家和学者提出了很多新的数字签名机制,这里详细介绍了其中的一些,并指出它们各自的优缺点。针对在SiB IR数字签名机制中由于网络拥塞或攻击者的恶意拦截使得更新信息丢失造成signer和home base不能保持同步的问题,我们提出了超时同步机制。

具有附加性质的数字签名发展现状

作为密码学原语和基本要素之一,数字签名在信息安全的认证性、完整性和不可抵赖性等领域发挥着重要作用。该文主要概括研究了代理签名、盲签名、代理盲签名、指定验证者签名和前向安全签名等若干具有附加性质的数字签名,探讨了其概念、安全性质及具体应用。