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本文围绕环签名进行了相关研究,提出了一种效率较高的基于格的环签名,给出了一种对环签名实现强不可伪造性的方法。
数字签名是数字世界中对手写签名的模拟,在信息社会有着广泛的应用,是现代密码学的重要研究课题。随着电子商务、电子政务的快速发展,单纯模拟手写签名的一般数字签名已不能完全满足需要。因此研究者通过对签名者,验证者以及签名消息进行某种限制或增加某些元素,提出了许多具有特殊性质和功能的数字签名,以满足不同的应用场景的需求。环签名就是其中之一。所谓环,指的是一个群组,签名验证者只能够确定签名是由群组中某个成员生成的,而不知道究竟是哪一个成员。环签名最大的特点就是匿名性,所以很适合应用于投诉举报,选举投票,电子货币等领域。
基于格的密码学构造具有计算速度较快,抵抗量子计算攻击等优点,是近些年的研究热点之一。本文提出了一种新的基于格的环签名方案。它的安全性可以规约到一个著名的签名方案——NTRUSign。与当前其它基于格的环签名方案相比,本方案大大减少了密钥和签名的长度。该方案适合应用到轻量级移动设备上,如智能卡,移动电话,射频识别令牌等。强不可伪造性是对数字签名的一种更强的安全需求。目前已对普通签名找到一些实现强不可伪造性的方法。环签名具有匿名性等特征,较普通签名更为复杂,现有的方法是否适用于环签名并未得到深入的研究。本文对一种方法进行了改进,成功推广到了环签名。在标准模型下,对强不可伪造性和匿名性给出了严格的证明。同时将该方法应用于一个著名的环签名方案,得到了第一个在标准模型下强不可伪造的环签名方案。