群签名体制的研究【开题报告】.doc

1、 毕业设计开题报告 信息与计算科学 群签名体制的研究 一、综述本课题国内外研究动态 , 说明选题的依据和意义 自从 Chaum 和 VanHest 在 1991 年提出群签名思想以后 , 群签名 1方面的研究取得了丰富的成果 , 而且发展十分活跃 . 由于群签名能为群签名人提供好的匿名性 , 同时在必要的时候又可以通过唯一确定的可信机构来撤销匿名性 , 再加上其它安全特性 , 使得群签名在诸如电子商务中的电子支付系统、电子拍卖系统、电子彩票系统等方面有着广泛的应用前景 . 同时在最新兴起的电子政务中也有广阔的应用前景 . 因而这是一个值得重视的一、研究领域 . 经过认真分析后 , 我认为 ,

2、群签名从诞生起到现在大致经历如下 : 1991 到 1997 年 , 在这段时间内 , Chaum 和 VanHyst 给出的群签名的定义及四个实现方案 , 接着 L. Chen 和 T. Pedersen2提出了几个新的群签名方案 , 进一步完善了群签名的基本定义 . 其后两年间对群签名的研究不是十分活跃 . 1997 年 J. Carnenishch3和 M. Sadler 首次提出了群公钥和签名的长度 4不依赖于群成员 的方案 . 这使得群签名适用于大的群体成为可能 , 为群签名走向实用迈出了关键的一步 . 在这之后 , 群签名的研究进入了一个非常活跃的发展时期 . 从那时起到现在 ,

3、取得了大量的研究成果 . 研究是以如何解决群签名的实用性这个主要的问题为主线的 . 在这条主线的指导下 , 从安全性 , 效率和实用性这几个方面展开研究的 . 具体的工作成果如下 : 1） 安全高效的群签名方案的研究 . 提出了一些高效安全的群签名方案 . 如 G. Ateniese 等人提出了一个可以抵抗群成员联合攻击的方案 , 且实现的效率很高 . 2） 动态群签名 5方案 的研究 . 动态群签名方案是把群签名方案看作一个动态的系统来研究 . 在这个系统里面可以有效的增加和删除群成员 . 现在这个方向的公开问题是如何安全高效的删除一个群成员 , 且不透露这个群成员以前所签名的消息 . 这几

4、年国外在这个方向很有成果 , 如 G. Ateniese, D.X. Song 和G. Tsudik 等人提出了一些很好的方法 . 不过还是没有有效的解决这些问题 . 3） 群签名与通常数字签名结合或转化的研究 . 1997 年 S. Park 等人首次提出了忙签名方案 . 2001 年 , D.X. Song首次提出了向前安全的 群签名方案 . 群签名与通常数字签名结合增强了群签名的安全性 , 拓展了其应用的范围 . 在这个方向上国内有很多优秀的成果 . 4） 群签名应用的研究 . 这方面研究主要集中在群签名在电子商务方面的研究 . 国内外都有很多优秀的成果 . 此外 , 群签名标准化方面也

5、取得了一定的成果 . 2003 年 , G. Wang 等人在他们的研究文献中给出了静态群签名的标准化的定义 , 并且严格证明了其安全性 . 可是群签名仍然存在着许多公开的问题没有解决 . 主要为 : 1） 如何安全高效的删除一个群成员 . 现在有方法在安全性和效率性方面都很差 . 2） 如何解决群成员的签名密钥泄露问题 . 密钥泄露问题是密码学界一个公开的问题 . 3）寻找一些安全高效的群签名算法 . 现有的相对安全高效的群签名方案 , 基本上都是依赖于RSA签名体制 , Schnorr 签名体制以及离散对数 , 双重离散对数 , 离散对数的方根等的知识签名 , 签名和打开的算法 的效率都不

6、是很理想 . 因此 , 寻找新的安全高效的群签名算法是很有必要的 . 4） 如何在电子商务等 领域更广泛的应用群签名 . 在现在的文献中 , 关于群签名在电子商务等领域的应用的研究还不多见 . 2001年 , D.X. Song首次 提出了向前安全的群签名方案 , 并给出了集体的方案 . 向前安全的群签名一般意义可以说是向前安全群签名方案与群数字签名方案的结合 . D.X. Song实现的效率不是很高 , 可是他利用先前安全性找到了解决上述 1) 2) 两个公开问题的有效途径 , 就是 : 利用向前安全性和删除方法结合 , 使得删除算法变得高效 7. 2003年 Z. Jianhong等人提出

7、了一个新的有效的向前安全的群全名方案 . 此方案在实现效率上有一定的优点 . 它是个动态的前向的群签名 , 删除方法继承了 Song方案中的思想 , 即删除方法和前向安全性 结合在一起 . 正由于离散对数在保护信息安全性方面有着重要的地位 . 因此 , 本文的目标是收集这些常用离散对数的算法 , 并进行研究 . 系统地分析离散对数算法的功能 , 算法所基于的思想 , 算法的内容 , 算法的优缺点以及算法的应用 . 本文的主要工作包括 : 先简单地介绍群的相关理论 , 为下面计算离散对数作准备 . 接着介绍离散对数的定义 , 性质 , 离散对数问题产生的背景 . 再者分析现有离散对数算法的技术原

8、理 , 适用对象与计算复杂性 , 总结离散对数算法的优缺点 . 最后综述离散对数算法在密码学中的应用 . 二、研究的基本 内容 , 拟解决的主要问题 研究的基本内容 : 群签名体制的研究 . 解决的主要问题 : 1. 阐述群签名方案的性质 ; 2. 群签名法案的实现 ; 3. 简略的群签名体制在各领域的应用 . 三、研究步骤、方法及措施 研究步骤 : 1. 查阅相关资料 , 做好笔记 ; 2. 仔细阅读研究文献资料 ; 3. 撰写开题报告 ; 4. 翻译英文资料 ; 5. 在老师指导下 , 修改英文翻译 , 撰写文献综述 ; 6. 开题报告通过后 , 撰写毕业论文 ; 7. 上交论文初稿 ;

9、8. 反复修改论文 ; 9. 论文定稿 . 方法、措施 : 通过到图书馆、上网等方式查阅收集资料 , 在 学校图书馆 数据库里查找所需的文章与电子书 , 并参考与研究相关的资料 . 在老师指导下 , 通过全面与具体相结合的方法对问题进行阐述 . 四、 参考文献 1 D. Chaum, E. van Heyst. Group signatures C. In: Advances in Cryptology -EUROCRYPT 91, LNCS 547. Berlin: Springer, 1991, 257265. 2 张焕国 , 王张仪 . 密码学论 M. 武汉 : 武汉大学出版社 , 20

10、09. 3 徐媛 . 群签名综述 J. 内江科技 , 2009, 12: 107172. 4 L. Chen, T. Pedersen. On the efficiency of group signatures providing information-theoretic anonymity C. In: Advances in Cryptology: Proc. Eurocrypt95, LNCS 921. Berlin: Springer-Verlag, 1995, 3949. 5 J. Camenisch. Efficient and generalized group signat

11、ures C. In: Advances in Cryptology - EUROCRYPT97, LNCS 1233. Berlin: Springer-Verlag, 1997, 465479. 6 S.J. Park, I.S. Lee, D.H. Won. A practical group signature C. In: Proc. JW-ISC95. Japan, 1995, 127133. 7 S.J. Park, D.H. Won. A practical identity-based group signature C. In: Proc. of ICEIC95. Chin

12、a, 1995, 6467. 8 S.J. Kim, S.J. Park, D.H. Won. Convertible group signatures C. In: ASIACRYPT96, LNCS 1163. Berlin: Springer-Verlag, 1996, 311321. 9 J. Camenisch, M. Stadler. Efficient group signature schemes for large groups C. In: Advances in cryptology-CRYPTO97, LNCS 1296. Berlin: Springer-Verlag

13、, 1997, 410424. 10 S.J. Kim, S.J. Park, D.H. Won. Group signatures for hierarchical multigroups C. In: Information Security Workshop-ISW97, LNCS 1396. Berlin: Springer-Verlag, 1998, 273281. 11 A. Lysyanskaya, Z. Ramzan. Group blind digital signatures: a scalable solution to electronic cash C. In: R.

14、 Hirschfeld (ed.), FC 1998, LNCS 1465. Heidelberg: Springer-Verlag, 1998, 184197. 12 G. Ateniese, G. Tsudik. Some open issues and new directions in group signature schemes C. In: Financial Cryptography (FC99), LNCS 1648. Berlin: Springer-Verlag, 1999, 196211. 13 J. Traore. Group signatures and their

15、 relevance to privacy-protecting off-line electronic cash systems C. In: Proceedings of Information Security and Privacy. Wollongong, Australia, 1999, 228243. 14 钟军 , 何大可 . ACJT 群盲签名方案 J. 计算机工程 , 2007, 33(01): 1921. 15 Y.M. Tseng, J.K. Jan. Improved group signature scheme based on discrete logarithm problem J. Electronics Letters, 1999, 35(16): 13241325. 16 G. Ateniese, G. Tsudik. Group signatures a la carte C. In: Proceedings of the tenth annual ACM-SIAM symposium on Discrete algorithms (SODA99). New York: ACM Press, 1999, 848849