【摘 要】
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数字签名是一种基本的密码学原语,被广泛应用于信息社会中以保证数字信息的真实性。增量签名是由Bellare等人在1994年的美密会上提出的一种特殊类型的数字签名。与标准数字签名相比,增量签名能够快速生成相似消息的签名,所以其可以被广泛应用于云计算、物联网、区块链等大数据系统中。现有的增量签名方案普遍基于非量子计算安全的困难假设,难以在量子计算机时代仍保持不可伪造性,因此设计出能够满足量子安全的增量签
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数字签名是一种基本的密码学原语,被广泛应用于信息社会中以保证数字信息的真实性。增量签名是由Bellare等人在1994年的美密会上提出的一种特殊类型的数字签名。与标准数字签名相比,增量签名能够快速生成相似消息的签名,所以其可以被广泛应用于云计算、物联网、区块链等大数据系统中。现有的增量签名方案普遍基于非量子计算安全的困难假设,难以在量子计算机时代仍保持不可伪造性,因此设计出能够满足量子安全的增量签名方案已经迫在眉睫。基于格的密码学作为当前备受关注的后量子密码体制之一,不仅安全性较高,而且计算效率也较高。针对上述问题,本文基于增量签名方案,以及格上相关密码方案和证明技术,做了以下研究:1.将格密码学技术应用到增量签名中,提出了一种基于格的增量签名方案。基于k次小整数解问题,在标准模型下证明了该方案能够达到适应性安全。此外,由于所提方案具有增量性质,因此与标准签名方案相比,该方案在生成签名的时间开销上具有更好的性能表现。2.借鉴基于身份的密码学思想,提出了基于身份的增量签名概念,设计了一种格上基于身份的增量签名方案。基于标准小整数解问题,在标准模型下证明了该方案能够达到适应性安全。此外,通过理论分析和实验结果证明,所提增量签名算法与标准签名算法相比较,其计算效率更高。
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