盲签名方案的分析、设计及应用的研究

摘要

随着计算机网络技术的飞速发展，人们生活和工作中大多数事务处理逐步采用电子文件作为信息交流的载体。为了防止信息被恶意地泄漏、篡改和伪造，人们模拟手写签名对电子文件进行数字签名。数字签名技术因具有不可伪造性、完整性、认证性和不可否认性，已经成为确保数据安全性和实现网络认证的关键手段。盲签名技术作为一种特殊的数字签名，能够实现用户公布消息的签名后，签名者亦不能够将信息数据和曾经的签名有效地关联起来的目的。因此，盲性与不可链接性是盲签名技术区别于其他数字签名的两个重要性质。盲签名能够满足政治、经济、贸易以及商务等领域大多数应用对匿名性方面的需求。其中，电子现金协议是盲签名技术的一个重要应用。而且，盲签名在合同签署、遗嘱签署、电子投票等系统中的应用也取得了一定的成果。
　　本文主要从以下几个方面对盲签名进行分析和研究:第一，在研究与总结前人提出的各种盲签名的基础上，深入分析现有盲签名的安全性，并就一些对盲签名方案的攻击手段展开讨论，指出六个对盲签名方案的链接攻击无效，且这六个盲签名方案依然满足不可链接性。第二，基于Diffie-Hellman困难问题，设计安全高效的无证书盲签名方案，并证明了方案满足盲性和不可伪造性，然后通过与现有无证书盲签名方案计算量进行对比，指出本论文设计的方案效能更高。第三，研究了盲签名在电子现金协议中的应用，对Chen等人提出的以可信第三方为基础，带匿名撤回的新型电子现金协议的安全性进行分析，指出该协议存在漏洞，不能抵抗恶意的用户，商家或银行的攻击，并提出更安全有效的电子现金协议，证明了方案的安全性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景与意义

1．2 盲签名的研究现状

1．3 主要研究成果及内容安排

第二章 盲签名及其相关理论基础

2．1 数学基础知识

2．1．1 椭圆曲线理论

2．1．2 双线性对理论

2．1．3 一些数学困难问题

2．2 盲签名概述

2．2．1 盲签名概述

2．2．2 典型的盲签名方案

2．2．3 盲签名的应用

2．3 本章小结

第三章 对几个盲签名方案链接性攻击的分析

3．1 分析Zhang对Huang等人方案的攻击

3．1．1 Huang等人的方案

3．1．2 Zhang对Huang等人方案的攻击

3．1．3 分析Zhang对Huang等人方案的攻击

3．2 分析Zhang对Zhang等人方案的攻击

3．2．1 Zhang等人的方案

3．2．2 Zhang对Zhang等人方案的攻击

3．2．3 分析Zhang对Zhang等人方案的攻击

3．3 分析Zhang对Wu等人方案的攻击

3．3．1 Wu等人的方案

3．3．2 Zhang对Wu等人方案的攻击

3．3．3 分析Zhang对Wu等人方案的攻击

3．4 分析Zhang等人对Huang等人第一个方案的攻击

3．4．1 Huang等人的第一个方案

3．4．2 Zhang等人对Huang等人第一个方案的攻击

3．4．3 分析Zhang等人对Huang等人第一个方案的攻击

3．5 分析Zhang等人对Huang等人第三个方案的攻击

3．5．1 Huang等人的第三个方案

3．5．2 Zhang等人对Huang等人第三个方案的攻击

3．5．3 分析Zhang等人对Huang等人第三个方案的攻击

3．6 分析Huang等人对Dong等人方案的攻击

3．6．1 Dong等人的方案

3．6．2 Huang等人对Dong等人方案的攻击

3．6．3 分析Huang等人对Dong等人方案的攻击

3．7 本章小结

第四章 一个安全高效的无证书盲签名方案

4．1 无证书公钥密码体制

4．1．1 无证书公钥密码体制的介绍

4．1．2 典型的无证书签名方案

4．2 无证书盲签名方案的形式化定义及其安全模型

4．2．1 无证书盲签名方案的形式化定义

4．2．2 无证书盲签名方案的安全模型

4．3 无证书盲签名方案

4．4 安全性证明

4．5 效率分析

4．6 本章小结

第五章 盲签名方案在电子现金协议中的应用

5．1 电子现金协议的简介

5．2 对Chen等人电子现金协议的攻击

5．2．1 Chen等人电子现金协议的回顾

5．2．2 对Chen等人电子现金协议的攻击

5．3 安全可匿名撤回的电子现金协议

5．3．1 电子现金协议

5．3．2 安全性分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢