Schnorr类签名中的阈下信道技术研究

摘要

Simmons利用囚犯模型证明了美国用于核查系统中的安全协议存在缺陷，由此引入并正式命名了阈下信道。阈下信道是一种在公开信道中建立的隐蔽信道，它将秘密信息隐藏在概率数字签名或认证算法的输出密码数据中。作为信息隐藏的一个重要应用，阈下信道可被合法用户用于传递秘密信息，被广泛应用于军事、电子商务等领域。然而，阈下信道具有隐藏通信事实的特点，因此犯罪分子和间谍机构可以利用阈下信道传递信息而不被发现，这给信息安全带来了很大的挑战。在如今对信息安全要求越来越高的时代，如何有效地封闭阈下信道成为各种安全机构亟需解决的问题。
　　 取得的主要研究结果如下：
　　 (1)基于Schnorr签名方案，构造出窄带阈下信道，并对签名进行了实时性测试。根据测试结果，给出了允许多次签名的条件下阈下信息的较优传递方式。
　　 (2)设计了一个新的阈下信道封闭协议。证明了新协议在保证签名者签名权力的前提下，完全封闭了Schnorr签名中由随机会话密钥所引入的阈下信道。新协议的安全性基于求解离散对数问题的困难性和哈希函数的安全性.最后对方案的效率进行了分析。
　　 (3)利用整体代换的思想，设计了一个交互式阈下信道封闭协议，完全封闭了Schnorr类有序多重签名体制中由参数的随机性所引入的阈下信道。在新协议中，必须由看守和所有签名者合作才能对给定消息进行签名.分析表明，新方案比已有方案效率更高。
　　 (4)构造了EDL签名方案中的阈下信道，设计了一个交互式阈下信道封闭协议，完全封闭了EDL签名中由参数的随机性所引入的阈下信道，并在RO(randomoracle)模型中给出了安全性证明。在CDH(computational Diffie-Hellman)问题是困难的假设下，新协议被证明是安全的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究概况

1.3 阈下信道技术简介

1.4本文所做工作及章节安排

第二章预备知识

2.1密码学基础

2.2相关数学基础

2.3安全性基础

2.4本章小结

第三章Schnorr签名中的窄带阈下信道通信方法

3.1 引言

3.2 Schnorr数字签名方案

3.2.1方案介绍

3.2.2方案的安全性

3.3 Schnorr数字签名方案中的阈下信道分析

3.3.1 宽带阈下信道

3.3.2窄带阈下信道

3.4基于NTL的窄带阈下信道测试

3.4.1测试环境

3.4.2测试算法描述

3.4.3测试结果及分析

3.5本章小结

第四章Schnorr签名中阈下信道的封闭协议

4.1 引言

4.2阈下封闭协议的设计

4.2.1系统初始化

4.2.2协议的执行

4.2.3正确性证明

4.3协议的分析

4.3.1安全性分析

4.3.2完全封闭性

4.3.3 效率分析

4.4本章小结

第五章Schnorr类有序多重签名中阈下信道的封闭协议

5.1 引言

5.2 Schnorr类有序多重签名方案介绍

5.3交互式协议

5.3.1系统初始化

5.3.2协议的执行

5.4协议的分析

5.4.1 安全性分析

5.4.2完全封闭性

5.4.3 关于签名权利

5.4.4效率分析

5.5本章小结

第六章EDL签名中可证明安全的阈下信道封闭协议

6.1 引言

6.2 EDL签名中的阈下信道

6.2.1 EDL签名方案介绍

6.2.2 EDL签名中阈下信道的构造

6.3阈下封闭协议的设计

6.3.1 密钥生成

6.3.2交互式阈下封闭协议

6.3.3签名生成和验证

6.3.4签名的正确性

6.4安全性和性能分析

6.4.1 签名的安全性

6.4.2协议的阈下封闭性

6.4.3计算复杂度及通信量

6.5本章小结

第七章总结与展望

致 谢

参考文献

硕士期间论文发表情况及科研工作