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数字签名在提供消息完整性的同时，还能确保消息来源的真实性，使得消息具有不可否认性，在网络安全协议中具有重要而广泛的用途。网络环境中的一些数字签名应用，往往要求一方的实体在参与应用过程中能够保持自己身份的隐私性，同时要求另一方不能向第三方故意泄露接收到的数字签名。在此基础上的另一类应用，还希望在签名传输过程中对消息明文进行加密以保证消息的机密性。这就要求这些数字签名应具有签名者身份模糊性和不町传递性，甚至有些时候还应具有消息机密性，然而现存的签名算法尚不能完全满足此类要求。因此，针对此类应用的独特需求，基于现有的密码学理论构造合适的签名算法是非常必要的。
为了满足第一类应用需求，本文借鉴变色龙哈希方案为变色龙签名引入不可传递性的思想，设计了一个特殊的基于身份的哈希方案FCHash。该哈希方案能够与满足Herranz-Saez通用环签名定义的环签名方案紧密结合，利用指定接收者的公钥和私钥赋予其伪造签名的能力。通过将FCHash方案与一个满足通用环签名定义的环签名方案RSig有机融合，构造了一个基于身份的不可传递性环签名方案INRSS。分析表明，该环签名方案具有签名者身份模糊性、不可传递性和第三方不可伪造性，能够很好地满足第一类应用需求；
接下来，针对具有更高安全要求的第二类应用需求，本文在INRSS方案的基础上利用环签密技术，通过将消息的密文信息和恢复解密密钥的关键信息有机融合在不可传递性环签名方案中，构造了一个基于身份的不可传递性环签密方案INRSCS。分析表明该方案除了具有签密者身份模糊性、不可传递性、第三方不可伪造性外还具有消息的机密性，另外在计算开销上与NRSS方案的计算开销相当，很好地满足了第二类应用需求。
最后，作为对本文设计的两个签名方案的应用实践，本文以INRSCS方案为核心算法，合理增加自证明信息生成算法和自证明信息验证算法，实现了一个简单的支持悬赏功能的匿名电子举报系统。该举报系统具有举报者匿名性、举报内容机密性、举报不可伪造性、举报不可传递性和举报者身份自证明性，能够较好地满足匿名电子举报应用的要求。