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保持结构性(Structure-Preserving, SP)签名与Groth-Sahai非交互式证明系统(简称GS证明系统)的结合,在密码学协议的模块化设计中有十分重要的作用,尤其在保护隐私的匿名性协议中更是最佳的选择之一。尽管SP签名十分有效,但是否存在最佳的签名大小以及是否存在更有效的方案仍是一个开放性问题,论文针对该问题对SP签名的复杂度优化进行了研究。基于非交互式零知识证明的盲签名方案能够更好地保护签名的隐私性,但目前仍缺少高效安全的可实现方案,论文利用优化的SP签名方案,构建了一个高效安全的SP盲签名方案。本文的主要工作和成果如下：(1)对非对称双线性群中SP签名的复杂度进行了研究与优化,提出了安全SP签名的复杂度下界,并证明了SP签名的下界必须至少由两个配对乘积等式来验证签名,且签名至少要由两个群中的三个群元素组成。在此研究基础上,构建了一个符合复杂度下界的SP签名方案,并形式化证明了该方案对于适应性选择消息攻击是强存在性不可伪造的。(2)将构建的SP签名方案与在公共参考串模型下的盲签名方案结合,利用GS证明系统的SXDH (Symmetric External Diffie-Hellman)实例设计出基于SP签名的盲签名方案(Structure-Preserving Blind Signature, SPBS),该方案不仅与GS证明系统完美兼容,而且满足对SP签名复杂度下界的要求。然后本文对提出的方案在标准模型下进行了安全性证明,证明了该方案满足盲签名的基本安全需求,即盲化性和不可伪造性。在性能方面,与传统的盲签名方案相比,提出的方案不仅具有两轮最低通信交互代价,而且具有无需去盲化的优点。(3)论文使用了Stanford University提供的PBC(Pairing-Based Cryptography)库设计与实现了文中提出的SPBS原型系统,系统由用户、签名者、验证者三方组成,首先给出了实体类的设计,包括user、signer、verifier类以及各自的成员属性和方法；其次给出了核心功能的实现过程,包括盲签名的颁发和签名的非交互式零知识证明证明两个主要功能；最后对原型系统进行了功能验证,经验证能够实现上述两个主要功能。