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【6h】

一种高效的可公开验证的基于身份的数字签密方案

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电子邮件、电子支付、公平合同签署、拍卖等活动在公开网络上进行已经越来越普及，使得人们对公开网络传输数据的安全性要求也越来越高．要保证在公开网络中通信的安全性，利用密码技术是一种很好的办法．加密和数字签名是保证通信安全的最基本的密码技术．为了同时保证消息的安全性和可认证性，传统的做法是将加密算法和数字签名算法组合起来，以“组合加密和签名”的形式实现.这种实现方式有三个主要缺点：低效率、密钥对多、有安全隐患.Zheng于1997年首次提出了数字签密的概念．数字签密这种公钥密码体制能在一个合理的逻辑步骤中同时完成数字签名和公钥加密两种功能，并且无论在计算复杂度还是所需带宽上，效率均明显高于传统的“组合加密与签名”.之后人们相继提出了基于不同困难问题的签密方案．
　　 本文的主要工作有：
　　 (1)介绍了基于身份的签密所产生的背景、密码学基础和相关数学知识．基于身份的签密的产生背景包括签密的提出、基于身份的密码体制的出现和基于身份的签密方案的出现．密码学基础主要包括杂凑函数和可证明安全理论．相关数学知识主要包括双线性对和某些数学上的困难问题．
　　 (2)给出基于身份的数字签密的定义以及随机预言机模式的安全模型．给出四个典型的基于身份的签密方案，并分别分析各个签密方案的特点和不足．
　　 (3)参考前面所述的四个典型方案的优点，利用椭圆曲线双线性对构建了一个新的基于身份的签密方案．新方案具有公开验证性、不可伪造性、不可否认性、前向安全性，在安全性和计算效率方面均优于已有的基于身份的签密方案．
　　 (4)我们给出了新方案在随机预言机模式下的安全性证明．

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