1、分类号：TP309 密 级： 公 开U D C ： 单位代码： 10424学 位 论 文基于离散对数的数字签名体制的研究梁景玲申请学位级别： 硕士学位 专业名称：计算数学指导教师姓名： 高 德 智 职 称： 教 授山 东 科 技 大 学二零一二年五月论文题目：基于离散对数的数字签名体制的研究作者姓名： 梁 景 玲 入学时间： 2009 年 9 月专业名称： 计算数学 研究方向： 信息安全理论与应用指导教师： 高 德 智 职 称： 教 授论文提交日期：2012 年 5 月论文答辩日期：2012 年 6 月授予学位日期：RESEARCH OF DIGITAL SIGNATURE SYSTEM BA
2、SEDON DISCRETE LOGARITHMA Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree ofMASTER OF SCIENCEfromShandong University of Science and TechnologybyLiang JinglingSupervisor: Professor Gao DezhiCollege of Information Science and EngineeringMay 2012声 明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和
3、世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日 期：AFFIRMATIONI declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirementsfor the award of Master of Science in Shandong University of Science andTechnology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. Thedocument
4、has not been submitted for qualification at any other academicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘 要摘要21 世纪是计算机技术迅速发展的时代，人们对网络信息安全等问题的关注程度也因此日益提高。为顺应这种发展，人们提出数字签名的概念。它是公钥密码学的重要组成部分,是实现电子信息认证的重要工具。数字签名能够保证网络通信过程中信息传输的安全性，并能解决通信双方的争议，因此在网络安全和电子商务中具有着重要的作用。自其产生以来，人们基于不同的实际背景提出了各有特点的数字签名方案。这些签名方案的安全性以
5、已知的数学难题为基础，例如，大整数分解问题，离散对数问题等。然而随着数字签名应用领域的拓广和深入，普通数字签名已经无法满足人们现实的需求。针对不同的需要，许多不同的特殊数字签名被人们提出。例如，签名者委托另一个人代表他签名，于是就有了代理签名的概念；为了保护信息的安全性，只有指定的人能够验证信息有效性的指定验证者签名等。基于这些现实的需求，各种各样的特殊数字签名一直活跃于密码学研究之中。特殊的数字签名产生后，密码学研究者经过研究将两种甚至多种特殊的数字签名体制结合起来，基于离散对数产生了诸如指定验证者代理签名方案，无证书代理签名方案，代理盲签名方案等。针对以上特殊数字签名的优点和应用性价值，经
6、过对已有数字签名方案的研究，本文做了如下工作：1. 基于随机预言模型中的困难性假设问题和一个高效的指定验证者签名方案，结合代理签名提出了一种高效的具有指定验证者的代理签名方案，并证明了他的可证安全性。2. 结合无证书密码公钥系统的特点，提出了一个基于无证书的具有指定验证者的代理签名方案，并对其进行了安全性分析。3. 基于离散对数和已知的无证书数字签名方案，结合无证书签名体制的优点，提出了一个离散对数上的信息可恢复的无证书签名方案，并进行了安全性证明。关键词：数字签名，代理签名，指定验证者，无证书，信息恢复山东科技大学硕士学位论文 AbstractABSTRACT21 century is th
7、e era of rapid development of computer technology, the degree of concernabout network information safety is thus increasing day by day. In order to adapt to thisdevelopment, the concept of digital signature was put forward. It is an important part of thepublic key cryptography, which is the vital to
8、ol of electronic information authentication. Ittakes an important role in network security because of this can not only ensure networkcommunication of information transmission safety, but can solve the communication of bothparties of the dispute. Since its produce since, people put forward many digi
9、tal signatureschemes with different features based on different actual background. These signature schemesare based on the safety of the mathematical problem known as the foundation of the proposed,such as big integer factorization, discrete logarithm problem, etc.However, with the extension and tho
10、rough of application in digital signatures, theordinary signatures can not meet peoples needs. For this, many different special signaturesbased on discrete logarithm problem were put forward. For example, proxy signature anddesignated verifier signature, etc. This is the special needs; all kinds of
11、special digitalsignatures have been active in cryptography investigation.With the special digital signature generated, two or three kind of this special digitalsignature was combined, produced such as designated-verifier proxy signature scheme,certificateless proxy signature scheme, and proxy blind
12、signature scheme, etc. In view of theadvantages and applications of the above special digital signature, the main contents of thispaper as follows:1. Based on the difficulties of the random oracle model and known that a high efficientdesignated-verifier signature scheme, a kind of high efficient des
13、ignated-verifier proxysignature scheme is put forward combining with proxy signature, and proves it security.2. Combined with the certificateless of characteristics of public-key cryptosystem, adesignated verified proxy signature based on certificateless is put forward, and proves itsecurity.3. Comb
14、ined with the advantages of certificateless signature, based on the discretelogarithm and known certificateless digital signature scheme, a new certificateless proxysignature scheme with message recovery is put forward, and proves it security.Keywords: digital signature, proxy signature, designated
15、verifier, certificateless, messagerecovery山东科技大学硕士学位论文目录1 绪 论 .11.1 背景介绍和研究意义 .11.2 发展历程 .21.3 本文主要内容 .51.4 本文章节安排 .52 数字签名知识基础 .72.1 数学基础 .72.2 密码学问题及其困难性假设 .92.3 数字签名的基本概念与原理 .113 一个具有指定验证者的高效代理签名方案 .163.1 指定验证者代理签名的形式化定义和安全性要求 .163.2 提出的方案 .173.3 方案安全性分析 .183.4 本章小结 .214 基于无证书的指定验证者代理签名方案 .224.1
16、基于无证书的指定验证者代理签名方案的形式化定义 .224.2 回顾申军伟等人的方案 .234.3 提出的方案 .244.4 安全性分析 .254.5 本章小结 .265 信息可恢复的无证书签名方案 .275.1 对改进的 ElGmal签名体制的回顾 .275.2 提出方案 .285.3 安全性分析 .295.4 本章小结 .31目录山东科技大学硕士学位论文6 主要结论与研究展望 .32致 谢 .33参考文献 .34附 录 .38目录山东科技大学硕士学位论文 ContentContents1 Introduction .11.1 The background and significance o
17、f the research topic.11.2 Development course .21.3 Main research contents of the paper.51.4 Chapter arrangement .52 Preliminaries of digital signature .72.1 Mathematics foundation.72.2 Cryptography problems and difficult hypothesis .92.3 Basic principle of digital signature .113 Efficient proxy sign
18、ature with designated verifier .163.1 Conception and security requirement of the scheme.163.2 Proposed scheme .173.3 Security analysis .183.4 Summary of this Chapter.214 Certificateless proxy signature scheme with designated verifier .224.1 Conception of the scheme .224.2 Brief review of Shen Junwei
19、 et al,scheme .234.3 Proposed scheme .244.4 Security analysis .254.5 Summary of this Chapter.265 Certificateless signature scheme with message recovery .275.1 Brief review of modified ElGmal signature scheme.275.2 Proposed scheme .285.3 Security analysis .295.4 Summary of this Chapter.31山东科技大学硕士学位论文 Content6 Summary and anticipation .32Acknowledgement .33References .34Appendix .38
