标准模型下的密码研究是为了解决随机预言机模型下理想化的安全性证明,而现实应用中,随机预言机模型达不到理想化的安全性证明。标准模型在实际的应用中,基于某种数学难题来论证方案的安全性,具有实际意义。标准模型下的密码研究可以应用于很多场景,比如电子商务、云计算中的高效存储以及身份鉴别等应用。本文主要利用形式化定义和安全性证明来组织方案的,主要进行的工作如下:(1)为解决数据共享系统中隐私部署和效率管理问题,本文构造了一个基于身份的分等级加密(HIBE)方案,在标准模型下达到选择身份和选择明文攻击安全的不可区分性(IND-CIVS-CPA)。此方案中,利用4个静态假设,对不同素数中的元素构造私钥,生成短的固定密文,并正确解密。实验结果表明,该CPA安全的分等级加密方案具有固定的3个密文,只需计算两个双线性对,对比同类型方案具有高效性。根据提出的CPA安全的HIBE方案转换为紧凑型的CCA2安全的HIBE方案。此方案中我们将根节点虚拟化,任何敌手不可以获得虚拟用的(PKG根节点)的私钥,但是可以用于密文是否有效进行检验。实验结果中,与CPA安全的HIBE方案比较,加密算法中的指数运算和乘法运算一样,但是多了一次哈希运算。在解密算法中,指数运算和乘法运算一样,但是多了2次的双线性对的运算。虽然计算开销有所增加,但是达到了该方案的选择身份和选择密文攻击的不可区分性(IND-CIVS-CCA2)。(2)基于CPA安全的HIBE,构造了一种通用的基于身份的分等级签名方案。此方案中,主管用户可以将私钥生成与签名验证委托给下属用户。在标准模型下,利用双系统技术,此方案被证明选择身份向量和选择密文攻击是存在不可伪造性的(EF-CMA)。实验结果表明,该方案具有较短的私钥长度和签名长度及较低的计算开销,具有高效性。