基于身份签名方案的安全性分析

基于身份的数字签名是一种重要的密码学工具,不仅在基于身份密码体制中实现了签名功能,而且简化了传统数字签名中公钥证书的生成、管理和吊销等问题.Paterson和Schuldt首次构造了标准模型下可证明安全的基于身份的数字签名方案,但是该方案效率不高且通信代价昂贵.李继国和姜平进提出了一个新型的改进方案———标准模型下可证安全的基于身份的高效签名方案,新方案的特点是:标准模型下可证明安全、计算效率更高、通信代价更小.然而,文中发现,该方案并不满足不可伪造性,原因在于用户密钥提取是广义伪造的.进一步指出了原方案安全性证明中的缺陷:敌手的view与安全性模拟中成功的事件不独立.     

一种基于身份的代理签名方案的安全性分析及改进

随着基于公钥密码体制的数字签名技术的发展,密钥管理问题成为数字签名技术能否广泛应用的关键所在,简化密钥管理成为数字签名技术发展的新方向。因此,基于身份的数字签名被提出,它简化了密钥管理工作,具有签名长度短的优点。之后,密码学界将双线性映射应用于基于身份的数字签名,它有效简化了证书密钥管理和密钥分发问题。随后,各种基于身份的数字签名的变种方案被提出,如基于身份的代理签名、基于身份的盲签名、基于身份的环签名和基于身份的门限签名等。文章主要内容为基于身份的代理签名。文章通过对王泽成等人的基于身份的代理签名方案进行分析,展示出这种方案是不安全的,尽管这种方案在随机预言机模型下被证明是安全的。此外,该方案不满足不可伪造性,原始授权人能够伪造一个合法有效的代理签名,代理人也可以滥用其代理签名权利。文章在此基础上提出了改进方案,新方案克服了原方案的安全缺陷,也满足了代理签名的各种安全性要求。     

可证安全的基于身份的门限代理签名方案

在Paterson基于身份的签名方案基础上,提出一个在标准模型下可证安全的基于身份的门限代理签名方案。新方案具有在自适应选择消息攻击下存在不可伪造性,其安全性在标准模型下可归约为CDH问题假定,与基于公钥密码体制的门限代理签名方案相比,新方案的安全性更高。同时,相对随机预言模型下基于身份的门限签名方案,新方案更具有实际意义。     

一种基于身份的短数字签名方案

针对政府投资项目在线评审中的安全问题,利用基于身份的密码体制,提出了一个新的基于身份的短数字签名方案.该方案与同类方案比较具有运算时间短,系统开销小的优点.另外还提出了将专家系统与可信第三方结合设计的思路.分析表明,该签名方案是安全有效的,适合在在线评审系统中使用.     

基于身份前向安全的代理签名方案

在代理签名方案中,原始签名人能将其数字签名权力委托给代理签名人。前向安全的数字签名能解决密钥泄露问题。现有基于身份前向安全的代理签名文献数量少,效率也有待进一步提高。结合代理签名和前向安全,利用双线性映射,构造了一种高效的基于身份前向安全的代理签名方案。分析表明,该方案在保持了前向安全代理签名的各种安全特性的条件下,效率高于已有方案,更适合在实际中应用。     

前向安全和可公开验证的基于身份的签密方案

签密能够在一个合理的逻辑步骤内同时实现数字签名和加密两项功能,因此可以以一个更高效、更节约的方式保证消息秘密而认证的传输。利用双线性对提出了一个基于身份的签密方案,新方案能同时提供前向安全性和公开验证性,并且在随机预言模型下是可证安全的。     

基于身份的可转化限制验证者签名

利用双线性映射的特性,提出一个基于身份的可转化限制验证者签名方案。该方案不仅具有基于身份密码体制的优势,而且也能解决数字签名中真实性和隐私性之间的冲突。分析表明,该方案能满足不可伪造性和不可转发性。     

基于身份的签名和可验证加密签名方案*

基于双线性对,提出了一个基于身份的签名方案,在计算性D iffie-Hellman问题困难的假设下,证明了该方案在随机预言机模型下抗适应性选择消息和身份攻击。基于提出的方案,构造了一个可证安全的可验证加密签名方案,其不可伪造性依赖于提出的基于身份的签名方案,不透明性依赖于基于身份的签名方案和BLS短签名。与已有方案相比,该方案的优势是基于身份,不需要证书,从而简化了密钥管理。     

一种基于身份代理盲签名方案

基于身份的代理盲签名是一种特殊的数字签名,是现代密码学领域中一个非常重要的分支,也是信息安全方向一个重要的研究内容。本文在Cha和Cheon的签名方案和基于身份的代理盲签名方案的基础上,结合代理签名和盲签名,构造一种基于身份的代理盲签名方案,并对安全性进行分析。     

基于身份的电子签章系统设计研究

利用基于身份的数字签名和加密体制,设计了一个基于身份的电子签章系统,并给出了该系统的软件架构和实现过程.该签章系统与传统的基于证书的系统相比,无须对证书库进行维护,安全级别高且系统开销小,是一种实用的电子签章系统.分析和测试结果表明,该系统是安全且高效的.     

ID-based proxy signature scheme with message recovery

A proxy signature scheme, introduced by Mambo, Usuda and Okamoto, allows an entity to delegate its signing rights to another entity. Identity based public key cryptosystems are a good alternative for a certificate based public key setting, especially when efficient key management and moderate security are required. From inception several ID-based proxy signature schemes have been discussed, but no more attention has been given to proxy signature with message recovery. In this paper, we are proposing provably secure ID-based proxy signature scheme with message recovery and we have proved that our scheme is secure as existential forgery-adaptively chosen message and ID attack. As proposed scheme is efficient in terms of communication overhead and security, it can be a good alternative for certificate based proxy signatures, used in various applications such as wireless e-commerce, mobile agents, mobile communication and distributed shared object systems, etc.     

ID-Based Fair Off-Line Electronic Cash System with Multiple Banks

ID-based public key cryptography （ID-PKC） has many advantages over certificate-based public key cryptography （CA-PKC）, and has drawn researchers＇ extensive attention in recent years. However, the existing electronic cash schemes are constructed under CA-PKC, and there seems no electronic cash scheme under ID-PKC up to now to the best of our knowledge. It is important to study how to construct electronic cash schemes based on ID-PKC from views on both practical perspective and pure research issue. In this paper, we present a simpler and provably secure ID-based restrictive partially blind signature （RPBS）, and then propose an ID-based fair off-line electronic cash （ID-FOLC） scheme with multiple banks based on the proposed ID-based RPBS. The proposed ID-FOLC scheme with multiple banks is more efficient than existing electronic cash schemes with multiple banks based on group blind signature.     

Identity-based signature scheme based on quadratic residues

Identity-based(ID-based)cryptography has drawn great concerns in recent years,and most of ID-based schemes are constructed from bilinear parings.Therefore,ID-based scheme without pairing is of great interest in the field of cryptography.Up to now, there still remains a challenge to construct ID-based signature scheme from quadratic residues.Thus,we aim to meet this challenge by proposing a concrete scheme.In this paper,we first introduce the technique of how to calculate a 2lth root of a quadratic residue,and then give a concrete ID-based signature scheme using such technique. We also prove that our scheme is chosen message and ID secure in the random oracle model,assuming the hardness of factoring.     

Identity-based universal designated multi-verifiers signature schemes

An identity-based (ID-based) universal designated verifier signature (ID-UDVS) scheme allows a signature holder to designate a specific verifier of the signature by using a simplified public identity such as e-mail address. In the paper, we present an efficient identity-based universal designated multi-verifiers signature (ID-UDMVS) scheme by extending a single verifier to a set of multi-verifiers for verification of a signature. To achieve our goal, we construct an ID-based signature scheme providing batch verification and then, using this scheme as a building block, we firstly propose an ID-UDMVS scheme with constant signature size. Interestingly our construction method can be used as a generic method transforming an ID-UDVS scheme, which is defined in a bilinear version of the so-called ∑ protocol, to an ID-UDMVS scheme.     

前向安全的基于身份代理签名方案

前向安全是数字签名方案的一个重要的方面.现在已经提出了许多前向安全的数字签名方案,但前向安全的代理签名方案到目前为止并不多.提出了一个前向安全的基于身份的代理签名方案,方案的安全参数与总的时间周期数量无关,可以在保证代理签名者私钥长度和公钥保持不变的条件下无限制的进行代理私钥更新.由于双线性配对的使用,方案具有短签名和短密钥的特点.最后给出了代理签名方案的安全性分析.     

基于身份的指定确认者签名*

利用椭圆曲线上的双线性对,构造基于身份的指定确认者签名方案,并对其安全性进行了分析。指定确认者签名可以应用在公平交换和合同签名等协议中。     

安全高效的基于身份的部分盲签名方案

部分盲签名通过在最终的签名数据中添加签名者和用户协商的公共信息,较好地解决了盲签名在匿名性和可控性之间的矛盾。基于Shim（SHIM K A. An ID-based aggregate signature scheme with constant pairing computations. The Journal of Systems and Software, 2010, 83(10): 1873-1880 ）提出的基于身份的数字签名方案,提出了一个新的可证安全的基于身份的部分盲签名方案。在随机预言机模型下证明了新方案对自适应选择消息和身份攻击是存在不可伪造的,其安全性能够归约为计算Diffie-Hellman假设。与目前已有的随机预言机模型下基于身份的部分盲签名方案相比,所提方案具有较高的运算效率和较少的通信量。     

高效的基于ID的无可信中心签名方案*

针对现有的基于身份签名系统的密钥托管问题,提出了一种高效的基于身份的无可信中心签名方案。新方案通过将两个部分公钥绑定相同的一个身份,从而解决了密钥托管问题。在随机预言模型下,新方案被证明能够抵抗适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击。与其他基于身份无可信中心签名方案相比,新方案具有更高的效率。     

基于身份的服务器辅助验证部分盲签名方案

为了克服基于身份部分盲签名方案的安全性依赖强和签名验证计算开销大等缺陷,结合基于身份的部分盲签名和服务器辅助验证签名,提出了基于身份的服务器辅助验证部分盲签名体制,将签名验证的大部分计算任务委托服务器执行,有效减少了验证者的计算开销。利用双线性映射,设计了一个具体的基于身份服务器辅助验证部分盲签名方案,并在标准模型下证明所提方案是安全的。分析结果表明,所提方案大幅降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于Li方案（LI F,ZHANG M,TAKAGI T.Identity-based partially blind signature in the standard model for electronic cash.Mathematical and Computer Modelling,2013,58(1):196-203）和Zhang方案（ZHANG J,SUN Z.An ID-based server-aided verification short signature scheme avoid key escrow.Journal of Information Science and Engineering,2013,29(3):459-473）。     

多个签名者强指定验证者签名方案

指定验证者签名可以实现签名者选择所期望的验证者验证签名的有效性,从而达到控制数字签名任意传播的目的,基于双线性对构造了一个新的基于身份的多签名者强指定验证者签名方案。新方案中多个签名者将隐藏的私钥以及进行哈希的消息发送给签名收集者,使得签名收集者无法利用签名者的私钥任意伪造签名,也不能对任意的消息进行签名,由签名收集者进行的多签名者强指定验证者签名方案缩短了签名时间和签名长度,并且减小了单个签名者权利过大的可能性。该签名体制可以用于多人联名上书的情况。新方案在BDH问题和DLP问题的困难性假设下,在基于身份的多签名者强指定验证者签名的不可伪造性和不可转发性概念下是安全的。