【摘 要】
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区块链定义了一种用于存储信息、执行交易和交易双方建立信任的方法.从安全角度来看,区块链是使用点对点覆盖网络来进行创建和维护的,并使用群计算和密码学保护其安全性.然而区块链提供的匿名性并不是真正的匿名,无法实现完备的隐私保护性.在众多签名算法中,环签名能为签名者提供匿名性,是目前最重要和最有代表性的匿名签名方案之一.而可链接环签名不但具备环签名的特性,还可以防止双花攻击,因而受到了学者们的广泛关注.
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区块链定义了一种用于存储信息、执行交易和交易双方建立信任的方法.从安全角度来看,区块链是使用点对点覆盖网络来进行创建和维护的,并使用群计算和密码学保护其安全性.然而区块链提供的匿名性并不是真正的匿名,无法实现完备的隐私保护性.在众多签名算法中,环签名能为签名者提供匿名性,是目前最重要和最有代表性的匿名签名方案之一.而可链接环签名不但具备环签名的特性,还可以防止双花攻击,因而受到了学者们的广泛关注.针对可链接环签名中签名消息不受保护的问题,本文基于非交互零知识证明（Non-Interactive Zero-Knowledge Proof,简称NIZK）协议,提出了两种不同类型的可链接环签名方案:1.基于离散对数难题,本文利用NIZK协议构建了一种新型可链接环签名方案pp＿LRS.在方案中,本文使用对称密钥环加密（Symmetric Keyring Encryption,简称SKE）方案来保护私钥,并使用NIZK协议来确保签名者不会泄露任何签名消息.安全性证明表明,本方案同时具备不可伪造性、可链接性及匿名性.此外,性能分析和仿真实验表明,本方案在保护了签名信息的情况下,并没有增加过多的时间开销和通信开销.最后,基于pp＿LRS,本文构建了匿名加密货币交易模型,并设计了一个前后端交互的转账程序.2.针对传统的可链接环签名不能抵抗量子攻击的问题,本文构建了一个格上基于身份的可链接环签名方案IL＿IBLRS,同时使用NIZK协议来保护签名信息.在签名阶段,通过使用单向抽样、拒绝抽样算法及参数复用等方法,本文在保证方案安全性的前提下,减少了抽样次数,使得计算效率进一步提高.随后,本文证明了IL＿IBLRS具备不可伪造性、可链接性及匿名性,并且其不可伪造性可归约到环小整数解（Ring Short Integer Solution,简称Ring-SIS）困难假设.另外,性能分析和仿真实验表明,IL＿IBLRS既保证了签名信息的安全性,又不会过多增加时间和通信开销,具有实际应用潜力.
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