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盲环签名的概念由Tony K.Chan等首次提出,满足无条件匿名性和消息盲性,无可信第三方,安全性较高,在电子现金和电子选举系统中有重要的应用。目前对于盲环签名的研究还比较少,已提出的方案主要是以椭圆曲线上的双线性对、RSA和离散对数为设计基础。虽然基于双线性对的盲环签名方案在理论上容易证明其正确性和安全性,但是随着安全性要求的提高,双线性对的计算速度与RSA中的模乘运算和有限域上的模幂运算相比,仍有很大的差距,因此,设计基于非双线性对的盲环签名方案仍然是一个研究热点。
随着量子算法的提出,大整数分解、离散对数和椭圆曲线上的离散对数等困难问题逐渐被解决,使得导传统密码体制受到新的威胁,相应的签名体制的安全性也受到了挑战。由于辫群复杂的非交换结构能够抵抗量子攻击,因而被引入密码学领域,对辫群上盲环签名方案的研究将成为一个新的研究方向。
基于对盲环签名研究现状的分析,本文的工作主要分为以下几个方面:
(1)提出基于RSA的盲环签名方案,并在Microsoft Visual Studio2010(VS2010)的平台上,结合OpenSSL开源包,编程模拟签名方案的执行过程。该方案的签名长度固定,允许成员动态变化,能够抵抗选择群公钥攻击。
(2)研究辫群上求根问题和共轭问题的困难性,提出辫群上的盲环签名方案。该方案除了签名长度固定,允许成员动态变更,能够在一定程度上抵抗选择群公钥攻击,还能够有效抵抗量子攻击。
(3)针对现有盲环签名方案的设计只是在理论上进行分析,而缺乏实践论证的不足,论文设计盲环签名的实验系统,并以辫群上的盲环签名方案为实例,结合群组通信和应用层多播的相关知识,利用部分辫群密码的开放源码,编程实现盲环签名方案的模拟系统。