基于椭圆曲线群的聚合代理签名方案设计

作     者：周思华 

作者单位：贵州师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邓伦治

授予年度：2024年

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 

主      题：聚合代理签名 基于证书签名 指定验证者签名 随机预言模型 

摘      要：公钥密码体制中,数字签名是一种重要的密码学原语,对传输过程中的信息能提供认证性和完整性的检验,在信息安全领域中有着重要的作用。由于其有着广泛的应用,数字签名一直是密码学领域一个重要的研究热点。现有聚合代理签名方案多使用双线性映射,导致签名的生成效率和验证效率不高,为了提高代理聚合签名的效率优势,设计不使用双线性映射的聚合代理签名在理论上有重要的意义。此外,目前的聚合代理签名方案中,多数方案没有给出应用背景,这让聚合代理签名在现实中的广泛应用带来了很大的限制。为了给出聚合代理签名的一些具体应用,本文在工业物联网和无线医疗传感器背景下设计了聚合代理签名。针对基于身份的聚合代理签名方案的秘钥托管问题,本文在基于证书的密码体制下设计签名方案。为了提高签名的验证效率和扩展签名的功能,将聚合签名和代理签名的优势结合在一起,有很好的理论意义和应用价值。本论文应用椭圆曲线群,在基于证书的密码体制下,设计了两个代理聚合签名,并给出了签名的应用场景。具体研究贡献如下所述: 1.针对工业物联网下存在的代理授权问题,在基于证书的密码体制下,设计了一个不使用双线性映射的聚合代理签名方案,并在随机预言模型下证明其安全性。该方案与其他聚合代理签名方案相比,消除了证书管理维护问题和秘钥托管问题,且签名的生成和验证效率明显高于其它聚合代理签名方案。 2.针对远程医疗系统,设计了一个具有指定验证者功能的聚合代理签名方案。方案与其他聚合代理签名相比,首次在聚合代理签名上加入了指定验证者功能,且具有隐私保护功能。