基于区块链和SM9数字签名的代理投票方案

随着互联网的普及,电子投票技术逐渐替代传统纸质投票技术。然而,传统的电子投票方案主要针对一人一票制来设计方案,在一些特殊的投票场景下,一人一票制投票方式不再适用。例如,投票者不具备专业知识却也需要投票的场景,投票者由于不能理解选举的内容而消极投票,造成选举结果不专业和不公正等问题。此外,传统的电子投票技术还存在选举过程不透明和选票不可验证等问题。针对上述问题,文章提出一种基于区块链和SM9数字签名的代理投票方案。该方案首先使用区块链技术解决选票的全局可验证问题,其次使用零知识范围证明技术解决恶意选票值的问题,然后利用基于椭圆曲线的改进ElGamal算法的同态性质实现选票加密和自计票功能,最后使用SM9数字签名算法和变色龙哈希函数设计的代理投票凭证实现投票权的转让过程。通过安全性分析,证明了文章所提方案满足鲁棒性、合法性、机密性、全局可验证性和公平性。理论分析和实验数据表明,文章所提方案性能良好,适用于需要专业知识场景下的选举。

高效的可撤销SM9标识签名算法

SM9-IBS是我国在2016年公布的一种标识签名算法行业标准。标识签名算法虽然降低了系统管理用户公钥的复杂性,但是却存在密钥撤销的难题,此外SM9的特殊结构使得已有技术无法完全适用。为此,提出了一种可撤销SM9标识签名算法,可快速实现对用户签名权限的撤销和更新操作。该算法引入一棵完全子树,密钥中心借助该树为每个合法用户生成临时签名密钥,只有使用该密钥生成的签名才可以通过签名验证。在安全性方面,该算法在随机预言机模型中被证明在适应性选择消息和标识攻击模型下满足存在性不可伪造;在效率方面,该方案在密钥更新阶段当系统用户数量较大、被撤销用户数量较少时,密钥中心更新用户签名密钥的时间开销远小于Boneh等人的更新技术。

基于国密SM9的配电网分布式控制身份认证技术

互联网环境下基于网络通信技术的配电网分布式控制作为现代智能电网的重要研究方向之一,在开放式互联网环境下实现远程控制的同时伴随着数据丢失、截取与篡改等网络安全隐患。针对此问题,提出一种基于国密SM9的配电网分布式控制的身份认证技术方案,构造一种基于国密SM9的认证协议,保证在远程控制过程中的数据的安全性和完整性,并在嵌入式平台下实现实验仿真,通过长时间运行测试结果表明,方案具有较高的稳定性和实用性。

一种基于证书的数字签名方案

数字签名是实现数字认证的重要工具之一,具有身份合法性认证、抗抵赖、防伪造等特性,普遍应用于网络通信、电子商务等场景。基于证书签名是一种特殊的签名算法,该算法可以同时解决传统数字签名算法的证书验证问题和基于身份数字签名算法的密钥托管问题。文章提出一种基于证书的数字签名方案,证书颁发机构不需要将证书状态信息提供给整个系统,只需要联系证书持有者进行吊销和更新即可。文章所提方案由系统初始化算法、用户密钥生成算法、证书授权算法、签名算法和验证算法构成。文章在随机谕言机模型中证明该方案可以同时抵抗Type I敌手和Type II敌手,满足自适应选择消息攻击下的存在性不可伪造。与其他基于证书签名方案相比,文章所提方案在通信开销方面具有明显优势,更适用于通信资源有限的应用场景。

同态聚合签名方案在区块链+智慧医疗中的研究

随着计算机网络技术和物联网技术的不断发展,智慧医疗已经走进我们的生活。智慧医疗通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。医疗传感器所采集患者体征信息数据具有动态增长并且数据量大的特点,因此一般会将这些数据存放在云服务器中。随之而来的问题就是保护这些数据的完整性以及相关机构对患者医疗数据访问进行有效的监控。文章基于SM9国家商用密码算法设计了一种适用于云存储中动态增长海量数据完整性的验证方案,并且在该方案中引入区块链技术保障了对患者医疗数据使用的溯源和跟踪。

物联网中云端数据完整性检测方案的研究

随着5G通信技术和电子技术的不断发展,物联网设备已被广泛应用于商业、医疗、交通、工业等各项领域。然而物联网设备由于自身存储空间有限、计算能力弱,导致其终端采集的数据需要上传到云端才能进行复杂的数据处理。数据在上传云端时,保证其完整性是一个重要研究内容。该文在我国商用基于标识的密码算法标准——SM9的基础上,设计了一种适用于检测物联网中云端海量数据的完整性的同态签名方案。文章首先详细介绍了基于标识同态签名的形式化定义、安全模型、具体方案,然后分析了其安全性,最后通过JPBC密码学库对上述方案的性能进行了仿真实验。实验结果表明,该同态签名方案可以提升验证物联网系统云端数据完整性的速率。