两类基于格的数字签名方案研究

两类基于格的数字签名方案研究

论文摘要

数字签名是公钥密码体制不可或缺的组成成分。它具有不可抵赖性、数据完整性、不可伪造性等性质,被广泛用于通信,电子商务及国防科技等领域。目前数字签名方案的安全性大都建立在大整数分解,求解离散对数等传统困难问题上。随着量子计算理论和实践的发展,基于传统困难问题设计的数字签名算法的安全性受到了极大的挑战。因此研究抗量子攻击的新型数字签名方案是必要的,而基于格的密码体制是后量子密码体制的重要组成部分。本文研究的重点是基于格的在线离线签名和基于格的可净化签名。这两类签名方案的设计都用到了变色龙哈希函数。本文的主要研究成果包含以下两个方面:1.Shamir和Tauman利用变色龙哈希函数提出一个转换方法:Hash-Sign-Switch,这使得新的在线离线签名方案更为高效。受此启发,设计了一个基于格上困难问题ISIS的变色龙哈希函数。并结合张江等学者在2016年提出的签名方案,给出了一个基于格的在线离线签名方案(LBOSS)。2.可净化签名的概念自提出以来,它的扩展和变形陆续被其他学者提出。目前,对具有抗量子攻击的可净化签名的正式研究仍然较少。本文的另外一个工作是基于文中设计的格上变色龙哈希函数,提出了一个基于格的可净化签名方案(LBSSS)。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 绪论
  • 第1章 预备知识
  •   1.1 符号定义
  •   1.2 数字签名
  •   1.3 格的基础知识
  •   1.4 哈希函数
  •   1.5 本章小结
  • 第2章 基于格的在线离线签名方案
  •   2.1 引言
  •   2.2 在线离线签名方案的形式化定义及其安全模型
  •     2.2.1 在线离线签名方案的形式化定义
  •     2.2.2 在线离线签名方案的安全模型
  •   2.3 LBOSS的方案构造
  •     2.3.1 格上的变色龙哈希函数
  •     2.3.2 LBOSS的具体构造
  •   2.4 LBOSS的分析
  •     2.4.1 LBOSS的正确性分析
  •     2.4.2 LBOSS的安全性分析
  •     2.4.3 LBOSS的效率分析
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 基于格的可净化签名方案
  •   3.1 引言
  •   3.2 可净化签名方案的形式化定义及其安全模型
  •     3.2.1 可净化签名方案的形式化定义
  •     3.2.2 可净化签名方案的基本的安全性质
  •   3.3 LBSSS的方案构造
  •     3.3.1 抗碰撞原象抽样函数
  •     3.3.2 LBSSS的具体构造
  •   3.4 LBSSS的分析
  •     3.4.1 LBSSS的正确性分析
  •     3.4.2 LBSSS的安全性分析
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 结论
  •   4.1 研究工作总结
  •   4.2 研究工作展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢
  • 个人简历
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 郑明梅

    导师: 伍玮

    关键词: 数字签名,抗量子攻击,在线离线签名,可净化签名

    来源: 福建师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 数学,物理学,电信技术

    单位: 福建师范大学

    分类号: TN918.1;O153.1;O413

    DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.001003

    总页数: 56

    文件大小: 4005k

    下载量: 3

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