并发签名在公平交换协议中的应用研究

摘要

电子商务是基于Internet在双方或者多方之间进行有形或者无形的商品交换活动,因此如何实现公平交换在电子商务中起着至关重要的作用。公平交换协议是网络上实现公平交换的理论基础,具有重要的研究意义。现如今的公平交换协议大多依靠可信第三方提供公平性,但可信第三方却有其不可忽视的缺点,如何抛弃可信第三方构造公平交换协议成为当今公平交换协议研究的热点,并发签名就是在此背景下提出来的。2004年,Chen等人第一次提出并发签名的概念,利用并发签名可以无须可信第三方构造公平交换协议,极大地提高了公平交换协议的运行效率。
　　 本论文主要对并发签名和如何基于并发签名构建公平交换协议进行研究。主要做的工作有以下几个方面:
　　 1.给出了协议公平性的合理定义,介绍了公平交换协议模块化分析方法。
　　 2.对三个具有代表性的两方并发签名(Concurrent Signature、Perfect ConcurrentSignature、improved Perfect Concurrent Signature)的算法组成、协议构造和安全性做了详细的介绍。李云峰在他的博士论文中提出了并发签名可追踪性这一概念,并指出当今的并发签名都不具有可追踪性并可能因此遭受攻击,因此他提出了一个具有可追踪性的并发签名方案。本论文根据此方案设计了一个可以实现实物交换的公平交易协议。
　　 3.对现有的多方并发签名方案做了介绍,并将并发签名可追踪性概念引入到多方并发签名方案中,分析发现其也不满足可追踪性要求,并设计了一种针对多方并发签名可追踪性的攻击方法。基于此,本论文对现有的多方并发签名进行了改进,使其满足可追踪性要求,并以改进后的多方并发签名方案为基础设计了一个无需可信第三方并可以实现多方合同签署的公平交换协议。
　　 4.介绍了单元环交换的概念,基于单元环交换的多方并发签名通信量只有常数量级O(n),并且传统的多方并发签名也可以由单元环上的多方并发签名复合而成。本论文根据具有可追踪性的并发签名方案设计了一个基于单元环交换的多方并发签名。