电子政务方面有关硕士论文参考文献格式,关于基于身份的数字签名方案相关毕业论文参考文献格式

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摘 要： 基于身份的密码系统简化了公钥钥证书的管理,目前基于身份的数字签名已成为公钥加密的的一个研究热点,而安全性是构建基于身份的数字签名方案的重要因素.介绍了基于身份的数字签名技术,并给出了方案模型和安全模型.应用该模型可构建安全而又高效的基于身份的数字签名方案.

关 键 词 ： 基于身份的数字签名； 双线性对； Diffie-Hellman问题； 可证明安全

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）06-25-02

0 引言

数字签名是社会信息化的必然产物.在传统的现实社会里,政治、军事、外交等领域的文件,命令、条约、商业契约,以及个人之间的书信等都需要手写签名或加盖印鉴,以便在法律上能认证、核准,生效.随着社会的信息化发展,越来越多的文件信息需要以数据串的形式通过网络快速传递,这些数据串的来源和完整性都需要认证,而且这些认证常常需要在以后的一段时期内多次重复,这就需要手写签名的电子替代物――数字签名（digital signature）.一般来说,网络世界的真实性要比现实世界的真实性更难于保证.因此对数字签名的需求就显得更加迫切.

数字签名技术是提供认证性,完整性和不可否认性的重要技术,因而是信息安全的核心技术之一.数字签名具有认证性、完整性和不可否认性的特点,使其在电子商务和电子政务系统中起着重要作用,反过来,电子商务和电子政务系统的快速发展又有力推动着数字签名的发展.目前,数字签名技术已开始应用于商业、金融和办公自动化等系统中,数字签名同时作为一种密码学原语,被广泛用于设计电子支付、电子投标、电子拍卖,电子彩票、电子投票等应用协议,是安全电子商务和安全电子政务的关键技术之一.在这些具体环境的刺激下,具有特殊性质的数字签名,如盲签名、门限签名、基于身份签名、环签名、变色龙签名等,逐渐发展成为应用密码学领域的重要分支.

1.基于身份的数字签名技术的发展

Shamir提出了基于身份的密码系统（ID. Based Cryptosystem）的概念[1],并同时提出了基于身份的签名（ID―Based Signature）.所谓基于身份的密码系统,是指该密码系统的公钥是与其私钥的持有人身份紧密相关的字符串,如电子邮件地址、姓名、职务等.一方面,在基于身份的密码体制下,公钥的认证性问题迎刃而解,从而不必要象PKI体制那样花费大量的时间来管理公钥证书；另一方面,对于基于身份密码体制下的用户（如加密方,签名验证方）而言,则不必要花费额外的时间来验证公钥证书的真伪.在基于身份的密码体制下,有一个称作PKG（Private Key Generator）的可信中心负责给每个用户分发与其身份对应的私钥.虽然基于身份的密码学具有非常多的优势,但是一直没有得到全面的解决方案.

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在2000年,Joux做出了其突破性的工作,在文献[2]中第一次把本来用于密码攻击的双线性对（Bilinear Pairing）成功地用于密码系统构造.在其影响下,Boneh和Franklin[3]首次将双线性对应用于基于身份加密系统的构造,提出了第一个基于身份的加密系统.随之,Cha和Cheon[4]利用双线性对构造了第一个可证明安全的基于身份的签名方案.从而,基于身份的公钥密码体制在新的数论工具的刺激下获得了完整的解决方案.此后,随着越来越多的基于身份签名方案的提出,Bellare,Namprempre,Gregory Neven[5]对以往的所有基于身份的数字签名作了详细的分析,提出了构造可证明安全的基于身份的数字签名方案的模块化方法,并利用该范例构造了一批新的基于身份的数字签名方案.另外,大部分签名类型都可以做成基于身份的或基于双线性对的版本,这形成了数字签名的一个较大的研究方向.

2.相关的预备知识

2.1 双线性对（Bilinear Pairing）

这里简要介绍双线性配对的基本定义和它需满足的性质,更详细的介绍请参考文献[6].令G、GT是两个p阶循环群,其中p为素数,g是G的生成元.定义两个群上的双线性映射为e：G×G→GT,且满足下面的性质.

⑴ 双线性性.e（ga,gb）等于e（g,g）ab,对所有的a,b∈均成立.

⑵ 非退化性.e（g,g）≠,其中是GT的幺元.

⑶ 可计算性.存在有效算法来计算e.

可以注意到：e运算是可交换的,因为e（ga,gb）等于e（g,g）ab等于e（gb,ga）.

2.2 Diffie-Hellman问题和假定

这里简要介绍方案证明中所使用的计算Diffie-Hellman问题和假定,更详细的介绍请参考文献[6-7].

定义1 CDH问题.给定p阶循环群G,其中p为素数,g是G的生成元,则群G上的CDH问题是：已知ga,gb∈G,其中a,b是从Zp随机选择的,计算gab.

定义2 （ε,t）-CDH假定.如果不存在任何一种概率多项式算法在时间t内,以至少ε的概率解决群G上的CDH问题,则称群G上的（ε,t）-CDH假定成立.

3.基于身份的签名方案模型

基于身份的签名方案由以下四个算法构成.

⑴ 系统参数设置（Setup）.输入一个安全参数,PKG（Private Key Generation）以此来产生它的系统参数params和主密钥,然后PKG将系统参数params予以公开,主密钥保密.

⑵ 用户密钥的产生（Extract）.给定身份u,PKG利用系统参数params和主密钥,产生身份u的密钥du,且PKG能够为所有用户产生密钥,并通过安全信道发送给用户.