可验证加密签名方案的研究及进展

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2010.7.025

摘要/Abstract

摘要：

可验证加密签名方案可用于构建电子商务中优化的公平交换协议。通过对国内外可验证加密签名方案的研究状况进行分析，指出在当前的研究中存在的一些问题，如效率和安全的结合问题、隐私保护等，并通过对Li等人的可验证加密签名进行伪造攻击，说明可验证加密签名方案应满足强不可伪造性，最后，讨论了可验证加密签名的研究中需要解决的一些问题和未来的研究趋势。

关键词: 数字签名, 可验证加密签名, 强不可伪造性, 隐私保护

Abstract:

The verifiably encrypted signature schemes can be used to construct optimistic fair exchange protocols. By analyzing the research advance of verifiably encrypted signature schemes, some problems such as the combination of efficiency with security and the privacy protection in the research of verifiably encrypted signature scheme are pointed out. By demonstrating a forgery attack to Li et al.'s verifiably encrypted signature scheme, it is found that a verifiably encrypted signature scheme should has the propriety of strong unforgerity. At last, some problems have to be solved in the research of verifiably encrypted signature schemes and the research in the future are discussed.

Key words: digital signature, verifiably encrypted signature, strong unforgerity, privacy protection

关宏波,辛向军,邱学邵. 可验证加密签名方案的研究及进展[J]. 电信科学, 2010, 26(7): 94-98.

Hongbo Guan,Xiangjun Xin,Xueshao Qiu. Research and Advance of Verifiably Encrypted Signature Schemes[J]. Telecommunications Science, 2010, 26(7): 94-98.

图/表 1

参考文献 22

1	Asokan N ， Shoup V ， Waidner M . Optimistic fair exchange of signature. In：EUROCRYPT’98, Berlin: Springer-Verlag， 1998
2	周永斌，张振峰，卿斯汉等. 基于RSA签名的优化公平交换协议. 软件学报， 2004，15(4): 1049-1055
3	Ateniese G . Verifiable encryption of digital signatures and applications. ACM Transactions on Information and System Security， 2004,7(1): 1～20
4	Boneh D ， Gentry C ， Lynn B , et al. Aggregate and verifiably encrypted signatures from bilinear maps. In：EURCRYFF’03， Berlin: Springer-Verlag， 2003
5	Zhang F ， Naini R S ， Susilo W . Eficient verifiably encrypted signature and partially blind signature from bilinear pairings. In：INDOCRYPT 2003， Berlin: Springer-Verlag， 2003
6	辛向军，李清波 . 多个提取者的可验证的加密的签名方案. 郑州轻工业学院学报， 2008，23(6): 84-86
7	辛向军，李刚，董庆宽等. 一个高效的随机化的可验证加密签名方案. 电子学报， 2008(7): 1378-1382
8	Canetti R ， Goldreich O ， Halevi S . The random oracle methodology，revised. In：Prodeedings of the 30th Annual ACM Syposium on Theory of Computing， New York：ACM, 1998
9	Dan Boneh ， Ilya Mironov ， Victor Shoup . A secure signature scheme from bilinear maps. M Joye（Ed）：CT-RSA 2003， Berlin: Springer-VerlagLNCS 2612， 2003
10	杨浩淼，孙世新，徐继友 . 一种无随机预言机的高效可验证加密签名方案. 软件学报， 2009，20(4): 1070~1076
11	Gorantla C M ， Saxena A . Verifiably encrypted signature schelne without random oracles. In：ICDCIT 2005， Berlin: Springer-Verlag， 2005
12	Li X ， Chen K ， Liu S ,et al. Verifiably encrypted signatutre schelne without random oracles. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science)， 2006，E-I1(2): 230-235
13	Lu S ， Ostrovsky R ， Sahai A ,et al. Sequential aggregate signatures and multisignatures without random oracles. n：Proc of the EUROCRYPT 2006， Berlin: Springer-Verlag， 2006
14	Ming Y ， Wang Y M . An efficient verifiably encrypted signature scheme without random oracle. ， 2006
15	Boneh D ， Boyen X . Short signatures without random oracles. In：EUROCRYPT 2004， Berlin: Springer-Verlag， 2004
16	An J H ， Dodis Y ， Rabin T . On the security of joint signature and encryption. In：EUROCRYPT 2002， Berlin: Springer-Verlag， 2002
17	辛向军，李发根，肖国镇 . 一种基于短签名和离线半可信第三方的公平交换协议. 西安电子科技大学学报， 2007，34（1）: 92-95
18	Gu C ， Zhu Y . An ID-based verifiable encrypted signature scheme based on Hess’scheme. In：CISC 2005， Berlin: Springer-Verlag， 2005
19	Cheng X ， Liu J ， Wang X . Identity-based aggregate and verifiably encrypted signatures from bilinear pairing. In：ICCSA 2005， Berlin: Springer-Verlag， 2005
20	顾纯祥，张亚娟，祝跃飞 . 混合可验证加密签名体制及应用. 电子学报， 2006，34（5）: 878-882
21	顾纯祥 . 基于身份的可验证加密签名协议的安全性分析. 计算机学报， 2006，29（9）: 1688-1693
22	辛向军，张宏伟 . 一个安全的基于身份的可验证加密签名方案. 十四届全国青年通信学术会议论文集，Scientific Research Publishing， USA， 2009: 471～475

类型	参考文献		安全性分析				效率分析
类型	参考文献	可证明安全／模型	可证明强不可伪造	保护隐私	需零知识证明	随机化签名	VES生成	VES验证	VES解密
	［1］	—	—	—	需	—	—	—	—
	［3］	—	—	—	需	—	—	—	—
	［7］	是／ROM	否	否	不需要	是	1E	1P_a+1E	1E
基于公钥证书	［5］	是／ROM	否	否	不需要	否	1E	1P_a+1E	1E
	［6］	是／ROM	否	否	不需要	否	1E	1P_a+1E	2E
	［4］	是／ROM	否	否	不需要	是	3E	3P_a	1E
	［10］	是／SM/	否	否	不需要	是	2E	1P_a+2E	1E
	［14］	是／SM	否	否	不需要	否	1E	1P_a+3E	1E
	［11］	是／SM	否	否	不需要	否	2E	2P_a+3E	1E
	［12］	是／SM	否	否	不需要	否	3E	2P_a+3E	1E
	［13］	是／SM	否	否	不需要	否	4E	3P_a	1E
基于身份	［22］	是／ROM	否	否	不需要	否	2E	2P_a+2E	1E
	［18］	可伪造	—	—	不需要	—	—	—	—
	［19］	否／无	否	否	不需要	否	5E	3P_a+1E	1E
	［20］	是／ROM	否	否	不需要	否	5E	3P_a+1E	1E

[1]	何英杰, 李启伟, 孙涵, 郜迪, 董剑峰, 杨书华. 面向物联网轻量级隐私保护的真值发现机制[J]. 电信科学, 2021, 37(5): 124-132.
[2]	王双星, 罗劲瑭, 帅莉莎, 张佳敏, 张敏, 阳小龙. 基于区块链的云数据匿名确定性删除方法[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 90-104.
[3]	张驰, 陆晔, 罗渝平, 孙晓凯, 祝涵珂. 一种复杂场景下的视频流人脸隐私保护技术[J]. 电信科学, 2021, 37(1): 94-101.
[4]	彭绍亮,白亮,王力,程敏霞,王树林. 面向智慧医疗的可信边缘计算[J]. 电信科学, 2020, 36(6): 56-63.
[5]	刘姿杉,程强,吕博. 面向机器学习的隐私保护关键技术研究综述[J]. 电信科学, 2020, 36(11): 18-27.
[6]	徐明,杨雪,章坚武. 移动设备网络流量分析技术综述[J]. 电信科学, 2018, 34(4): 98-108.
[7]	程文彬,刘佳. 基于ECC的智能家居密钥管理机制的实现[J]. 电信科学, 2017, 33(6): 121-128.
[8]	周胜利,陈斌,吴礼发. 大数据环境下电信运营商数据安全保护方案[J]. 电信科学, 2017, 33(5): 119-125.
[9]	庞松涛. 基于公钥密码体制的网络认证技术[J]. 电信科学, 2016, 32(2): 170-174.
[10]	廖建新. 大数据技术的应用现状与展望[J]. 电信科学, 2015, 31(7): 1-12.
[11]	胡博,严斌峰,仇剑书,董双赫. 基于SIM卡的金融应用移动数字签名业务研究[J]. 电信科学, 2015, 31(6): 12-17.
[12]	高枫,张峰,周伟. 网络环境中的隐私保护标准化研究[J]. 电信科学, 2013, 29(4): 112-117.
[13]	石鲁生,朱慧博,陈林. 异构无线传感器网络中一种可恢复数据的安全聚集算法[J]. 电信科学, 2013, 29(11): 23-28.
[14]	钱萍,吴蒙. 无线传感器网络隐私保护方法[J]. 电信科学, 2013, 29(1): 23-51.
[15]	钱萍,吴蒙. 无线传感器网络隐私保护方法[J]. 电信科学, 2012, 28(12): 68-76.