Schnorr签名方案的两种伪签名算法及其安全性分析

介绍了ElGamal数字签名方案的一个变种——Schnorr签名方案,该方案具有随机性,初始化过程简单,签名算法计算量小,速度快,能检测和防止签名者伪造签名,具有较低的通信成本.在密码卡中具有大量的应用.本文给出了选择消息下对Schnorr签名方案的两种伪签名算法,其一是攻击者假冒签名者进行签名;其二是给出了一种私钥攻击方法,其攻击性不依赖于离散对数的求解问题,最后对整个签名系统的安全性进行了评估和分析.     

对一种基于身份环签名方案的安全性分析

分析了文献[18]中提出的基于身份环签名方案的安全性,发现其不具备存在不可伪造性这一数字签名最重要的性质,指出该方案是不安全的,并给出一种新的伪造攻击方法:身份组合伪造攻击.利用该攻击,一个恶意的环成员能够根据自己的身份伪造任意消息的有效环签名,且在伪造的环签名中,攻击者的身份甚至可以是不包含在此环签名的身份环中.     

一种安全的指定证实人签名方案

很多指定证实人签名方案对白适应攻击者是不安全的．讨论了Schnorr指定证实人签名方案。找出了导致其不安全的原因，并给出指定证实人伪造签名的实例．提出一种新的指定证实人签名方案，对白适应方式攻击的安全性依靠合理的安全假设．并指出新方案的指定证实人签名可转化成普通数字签名，给出了转化方法．     

基于GOST签名体制的代理多重签名方案

文章基于离散对数的困难性，利用改进的GOST数字签名算法给出了一种新的安全有效的强代理多重签名方案，并对该方案的安全性进行了分析。该方案具有以往代理多重签名方案的不可伪造性与可验证性的基本性质，克服了以往代理多重签名方案中需要安全的秘密通道发送代理子密钥的缺点，代理签名人通过在代理签名中嵌入代理签名人的私钥使得该签名方案成为一种强代理签名方案，即一旦代理签名人生成了有效的代理签名不仅原始签名人对代理签名不可以否认而且代理签名人对代理签名也不可以否认。     

一种基于NTRU新型签名方案的设计

NSS和NTRUSign是2种典型的基于NTRU格数字签名方案.为了解决安全性问题及提高算法速度,提出一种基于NTRU的新型数字签名方案,分析了本方案的安全性难题、格基规约攻击以及副本分析攻击,对比了NT-RUSign、胡予濮提出的改进方案NSS_Hu和本方案3种算法的性能参数,表明本方案在不降低安全性的同时,整体签名验证在复杂度理论程度上速度提升1/7.     

ISRSAC上基于身份的代理环签名方案设计

数字签名作为核心密码技术之一,对数据安全保护起着重要作用。代理环签名是一种兼具环签名和代理签名两者功能的特殊类型的数字签名,适用于对用户身份信息有较高保护需求的领域。RSA作为数字签名的基础算法之一,其安全性随着量子计算的快速发展而遭受威胁。2018年,M.Thangaval等人在RSA的基础上提出ISRSAC算法,该算法通过增加因式分解复杂性并引入随机数实现对传统RSA安全性的改进。在赵等人基于身份及RSA的代理环签名的基础上做出了改进,结合更安全的ISRSAC算法设计并提出了一个基于身份的代理环签名方案,并对方案的正确性及安全性展开分析,同时与其他方案进行对比说明,结果表明该方案具有强不可伪造性、匿名性等,能够有效保护授权信息,在匿名电子投票等领域具有很好的现实意义和应用价值。     

对一类代理盲签名的攻击与改进

为了解决XUE-CAO代理盲签名方案的可伪造性问题,首先对XUE-CAO方案进行了安全性分析,在此基础上,提出一种改进的抗伪造攻击的代理盲签名方案。新方案克服了原方案中两处设计缺陷,防止了广泛伪造和原始签名者的伪造攻击,而且还保留了原方案的可验证性、强不可否认性、强可注销性和不可连接性等安全特性,从而可以用于构造安全的代理盲签名系统。     

一种改进的代理多重盲签名方案

通过对Lu等的代理多重盲签名方案进行分析,指出该方案不能抵抗原始签名人的伪造攻击,且签名可被追踪等不足之处。提出了一种改进方案,该方案在面对原始签名人的伪造攻击时,其安全性等价于解离散对数难题。同时,在签名提取阶段引入签名接收者的私钥,代理签名人无法将盲消息的签名和消息签名联系起来,使得签名不可被追踪。     

一个完美并发签名协议的分析与改进

分析了Huang等提出的1个完美并发签名协议,设计了2种攻击方法对该协议进行攻击. 结果表明,该方案存在2个安全漏洞：参与的两方A和B都有能力在并发签名产生之后伪造1个对新消息的签名;A与B都有能力独自伪造双方的并发签名. 为了防止上述的伪造攻击,提出了1个改进方案,增加对关键信息的认证,并分析了改进方案的安全性.     

一种代理多重签名的改进方案

鉴于代理多重签名在现代电子商务中的重要意义,以Kim型签名方案为基础,并针对代理多重签名中可能存在的伪造攻击、团体攻击、重复攻击等安全性问题提出了一种改进的代理多重签名方案。     

对Chang等人的消息可恢复式签名方案的安全性分析

最近,C.C.Chang和Y.F.Chang提出了一个具有消息可恢复功能的数字签名方案,为提高运算效率,该方案摈弃了传统方案中所需要的单向hash函数和用于检验被恢复消息正确性的消息冗余方案．然而,通过密码学分析发现,正是由于缺少了单向hash函数和消息冗余方案,使得该签名方案并不像作者所宣称的那样是安全的．该文针对该方案给出两类伪造攻击,使得任意攻击者能够通过随机参数的选择而伪造可受攻击者控制的消息的有效签名．从而证明了Chang等人的签名方案不具备不可伪造性．     

改进的可证明安全无证书签名方案

给出樊爱宛等无证书签名方案的一个伪造攻击,攻击显示第Ⅰ类强攻击者能成功伪造任意用户对任意消息的有效签名.分析发现原方案不安全的原因在于,签名阶段选取的随机数没有与消息M关联起来,通过将签名阶段选取的随机数与消息M相关的Hash函数值进行绑定的方式给出了改进方案,其中安全性最优的方案在签名阶段只需1个点乘,在验证阶段需要4个点乘,可抵抗第Ⅰ类超级攻击者、第Ⅱ类超级攻击者的攻击;其余方案在签名阶段只需1个点乘,在验证阶段需要3个点乘,可抵抗第Ⅰ类强攻击者、第Ⅱ类超级攻击者的攻击,针对现实世界的攻击者是安全的.改进方案在椭圆曲线离散对数困难性假设下是可证明安全的.     

对一种代理签名方案的攻击和改进

分析了文献[12]提出的一系列代理签名方案的安全性,包括基本的代理签名方案、电子支票的可控授权协议和前向安全的代理签名方案,指出这些方案是不安全的.利用伪造攻击,一个敌手可以成功伪造代理签名密钥,冒充诚实的代理签名人生成有效的代理签名,威胁原始签名人和代理签名人的合法权益,相应地,给出了修正方法抵抗代理签名密钥伪造攻击...     

标准模型下2种基于身份的环签名的安全性分析

环签名是一种保护签名者隐私的密码学原语。一个安全环签名方案必须满足无条件匿名性、不可伪造性等安全属性。文章对标准模型下2种基于身份的环签名方案的安全性进行详细分析,发现它们无法满足环签名的不可伪造性要求,并给出相应的攻击方法。     

利用三次剩余构造的基于身份的环签名方案

基于身份的环签名不仅可以保护签名者的隐私,而且简化了密钥管理过程,在Ad-hoc网络等领域有着广泛的应用。而大部分基于身份的环签名方案都是利用计算代价昂贵的双线性对构造的。该文利用三次剩余构造了一个基于身份的环签名方案,并利用随机预言模型证明了该方案在大整数分解困难问题假设前提下是适应性选择身份和消息攻击下不可伪造的。该方法为构造基于身份的环签名提供了新的数学工具,扩展了研究空间。     

一种抗伪造攻击的改进的群签名方案

为了解决Yuan-Ding群签名方案中识别阶段存在的问题,首先研究Ao-Chen-Bai群签名方案和Yuan-Ding群签名方案,在此基础上,提出一种改进的抗伪造攻击的群签名方案。该方案符合群签名的形式化定义,保留了有条件的匿名性、不可否认性、不可捏造性、不可链接和抗联合攻击特性以外,还具有抗伪造攻击能力,并比原方案提高了阶的值,从而可以构造一些更安全的群签名系统。     

对几种部分盲签名方案的安全性分析与改进

对张彤等人最近提出的几种基于离散对数的部分盲签名方案进行了安全性分析．发现敌手可在不被察觉的情况下将盲化的消息乘以部分盲因子的逆而成功地去掉该方案中签名的部分盲特性．并且可以伪造签名中的嵌入常数．利用大数分解困难性隐匿张等方案中有限域中生成元的阶，对方案进行了一些改进．新的方案不仅满足部分盲特性要求．并可以防止敌手伪造嵌入参数．同时具备张等方案的其他安全性要求．     

一种改进的RSA基无证书多重签名方案

针对刘莉等基于RSA的无证书多重签名方案构造了3类伪造攻击,攻击显示该方案存在公钥替换攻击的缺陷,同时该方案也无法抵抗不诚实用户或不诚实用户与恶意密钥生成中心（key generation center, KGC）的合谋攻击。分析发现原方案不安全的主要原因在于把敌手不能伪造一个有效的个体签名直接等同于敌手不能伪造一个有效的多重签名。针对目前无证书多重签名的安全模型不够严谨的现状,给出安全增强的无证书多重签名的安全模型,该模型保证多重签名是有效的,当且仅当所有个体签名都是有效的。通过在部分私钥生成阶段对用户公钥的部分参数进行签名,在多重签名阶段将个体签名与用户公钥进行绑定,将其放进Hash函数进行散列计算,给出抗合谋攻击的改进方案。改进方案无需依赖于安全信道,其签名阶段较原方案减少L个指数运算和L-3个乘法运算,验证阶段较原方案减少3个指数运算,签名长度较原方案减少|N|比特,其中L代表签名者个数,|N|代表系统参数N的比特长度,因而具有更优的运行效率。在随机预言机模型下,改进方案的个体签名在RSA和离散对数困难性假设下是可证安全的,而多重签名的不可伪造性是通过Hash函数的抗碰撞特性来保证的。     

基于自证明公钥系统的多重数字签名算法研究

现有的一些数字签名算法都是基于公钥密码体制，并且公钥都是保存在可信任的第三方维护密钥目录里，很容易遭受到活动攻击和假冒攻击，针对这些缺点，提出了基于自证明公钥系统的多重数字签名算法。文章首先介绍了自证明公钥的思想及其相关应用，然后从系统初始化、用户注册、签名生成、签名校验四个阶段对该算法进行详细阐述，并从理论上分析了该算法的安全性。最后，理论验证表明：文章中提出的基于自证明公钥系统的多重数字签名算法的安全性是基于单向杂凑函数、因式分解、离散对数的假设，具有更强的安全性和研究意义。     

基于知识签名的前向安全数字签名方案

对带系数的离散对数知识签名、前向安全数字签名作了深入的研究,探讨分析了吴克力与刘亚丽等的前向安全数字签名方案,并参照知识签名算法提出了新方案.在保持公钥不变的前提下,将当前密钥隐藏在签名算法中,保证了密钥的安全.同时将签名者的身份隐藏在知识签名中,也保证了签名者的身份安全.签名的前向安全性基于离散对数和模合数平方剩余难题,以及散列函数的单向性,分析表明该方案具有更高的安全性.