可证明安全理论下两类公钥签名方案的设计及其应用研究

In the project, by integration provably secure theory with public key signature theory , we have established our own research topics: 1. by integration public key cryptography (identity-based cryptography、certificateless cryptography) with ring signature, we try to design provably secure and efficient linked ring signature schemes based on hard mathematical problems (discrete logarithm problem on the elliptic curve、Diffie-Hellman problem、RSA problem), and apply them to the electronic voting and anonymous access control for remote data. 2. by integration public key cryptography (identity-based cryptography、certificateless cryptography) with aggregate signature, we try to design provably secure and efficient public key aggregate signature schemes based on hard mathematical problems (discrete logarithm problem on the elliptic curve、Diffie-Hellman problem、RSA problem), and apply them to the mobile internet to authenticate quickly information and protect information security when the information is transmitted in the network.

本项目融合"可证明安全理论"与"公钥签名"的相关前沿，形成自己的研究课题：1. 将公钥密码思想（基于身份的密码，无证书密码）与环签名思相结合，以数学难题（椭圆曲线上的离散对数问题，Diffie-Hellman问题，RSA问题）为基础，设计可证明安全的、高效的关联环签名方案，将其应用到电子投票和远程数据匿名访问控制中。2. 将公钥密码思想（基于身份的密码，无证书密码）与聚合签名思相结合，以数学难题（椭圆曲线上的离散对数问题，Diffie-Hellman问题，RSA问题）为基础，设计可证明安全的、高效的公钥聚合签名方案，将其应用到移动互联网，实现网络信息传输中对信息的快速认证，保护信息安全。

项目背景：随着网络和通信技术的不断发展，数据呈爆炸式增长，数据泄露给企业或个人都会带来巨大的危害。如何保障数据安全，保护个人隐私不被泄露已经成为了人们关注的热点问题。公钥密码是实现数据安全的一个重要方法，设计安全、高效，满足实际需求的公钥密码方案具有重要的理论和应用价值。主要研究内容：本项目将公钥密码思想（基于身份的密码，无证书密码）与环签名、聚合签名相结合，以数学难题（椭圆曲线上的离散对数问题，Diffie-Hellman问题，RSA问题）为基础，设计可证明安全的关联环签名、聚合签名方案，将其应用到移动互联网，保护信息安全。重要结果：共发表论文23篇，其中SCI论文13篇，EI论文5篇，中文核心期刊论文2篇，省级期刊论文3篇。1. 构造了第一个没有使用双线性映射的无证书环签名方案，比其他同类方案具有更低的计算成本。2.构造了一个基于身份的关联环签名方案，比其他同类方案具有更低的计算成本。3. 构造了一个无证书签名方案，并在标准模型下给出了安全性证明，其签名长度仅为椭圆曲线上的一个点。4. 构造了第一个没有使用双线性映射的无证书聚合签名方案，比其他同类方案具有更低的计算成本。5.构造了一个无证书聚合签名方案， 其签名长度仅为椭圆曲线上的一个点。科学意义：设计了几个安全、高效的签名方案，是对公钥签名方案研究的有益补充，给公钥签名方案的设计提出了一些新的思路和技巧，具有较好的理论和应用价值。