随着Internet技术的成熟以及电子商务的普及,普通的政务活动和商务活动也随之网络化,传统的签名方式就必须在网络中以某种形式得以实现,在此需求下数字签名随之而产生。数字签名提供了保护信息完整性和身份认证功能。现在已成为网络信息安全方向的主要研究方向。现实生活中,为解决不同的实际问题,需要构造具有不同性质的签名方案,如:群签名、环签名、盲签名等。在选举、举报、电子支付这种客观要求保密用户的身份等隐私敏感信息的需求下,提出了环签名概念。环签名可以视为是一种类群签名,但是它没有群管理员这一权力过大的角色存在,并且它对签名者是无条件匿名的。环签名的基本属性包括无条件匿名性、自发性和群特性。这些特殊属性在构造电子商务等系统时有着十分重要的应用。自在环签名提出至今,已取得很多重要的研究成果,但仍有许多公开问题亟待解决,如:环签名的长度取决于环成员的个数问题等。本文以解决这些问题为中心,围绕提高效率和结合应用为出发点展开,对基于身份的简短环签名进行了研究,在此基础上构建了一些新方案。首先介绍本文所需的密码学基础理论及其基本的工具,包括数论基础、代数基础、群论、公钥密码系统和数字签名的相关知识。详细综述了环签名自提出至今的发展状况。分阶段详细介绍了环签名的由来、基本概念、环签名的分类及其具体评述、环签名的实际应用等方面进行了研究。并总结了环签名发展中仍然存在的问题和需要研究的方向。通过对Zhang-Kim环签名方案和Wang方案的分析,改进了原有算法,进行效率分析,并给出了实验对比,同时给出安全性证明。系统分析研究已有的环签名方案后,采用动态累加器技术构造一个可证安全性的简短环签名方案。这是一个签名长度固定的环签名方案,在此基础上构造了基于身份的简短关联环签名方案,并提出了基于该方案的电子现金协议。最后,总结本文的研究工作,指出了环签名仍然存在的问题,展望为了需要继续努力研究的方向。