Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳临时性自治系统,移动节点具有路由功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。由于Ad Hoc网络具有无绝对的控制中心,高度动态的拓扑结构等特性,使其安全性不仅面临着诸如窃听、重放攻击、篡改消息等传统网络存在的安全威胁,而且还面临着诸如节点的合作性、无线传输媒介的开放性等新的安全威胁。由此,Ad Hoc网络环签名方案必须在保证能够抵抗传统网络攻击的同时,实现用户可以自由组织,用户间无须交互与合作和匿名性等性质。现有的解决方案都不同程度地存在着诸如无条件匿名性,计算量大,易受到合谋攻击、适应性选择密文攻击和选择明文攻击等弱点。为此通过研究分析当前数字签名的最新进展,特别是群签名和环签名体制中适用于Ad Hoc网络的性质(如匿名性、可追踪性、自组织性等),并结合基于身份的密码体制,提出适合Ad Hoc网络环境的签名方案。另一方面,利用椭圆曲线上的双线性对(Tate对和Weil对),可以建立基于身份的密码体制IBC(Identity Based Cryptosystem)。其特点在于公钥可以由标识用户身份的信息(比如名字或E-mail地址)直接求得,从而减轻传统密码体制中对公钥证书的依赖,特别适用于PKI(Public Key Infrastructure)、Ad Hoc网络等应用领域。在新提出的签名方案中,利用基于身份的密码体制,将用户的密钥与用户身份相联系,实现有条件匿名,即签名在发送和验证阶段,签名者的身份不会被泄露,而当签名出现争议的时候,可以有效地追踪到真正的签名者;利用椭圆曲线中的双线性对计算,大幅减少计算量;与此同时新的签名方案将安全性依赖于双线性对的安全性所基于的困难问题,使得方案能够更加安全,能够应用于电子选举、电子政务、电子货币系统等领域。本文具体在如下方面开展研究:1)本文在保留现有方案优点的基础上,通过利用双线性对计算,减少了密钥生成和签名过程所需的计算量。另一方面,利用基于身份的公钥密码体制,使得用户的私钥是由用户身份产生的,签名可以被追踪,可以有效地防止合谋攻击,提高了安全性。2)现有的Ad Hoc网络中多PKG签密方案解决了原先单PKG(Private Key Generator)掌握所有用户密钥的问题,实现了来自不同PKG的用户间的消息的传送,但是这些方案存在着易受到适应性选择密文攻击和选择明文攻击的缺陷。本文改进的签密方案在不增加通信开销的前提下,仅通过多一次双线性对运算,增加了匿名性和可追踪性两个新的性质。匿名性可以使签密发送方的身份不被暴露。可追踪性可以在签密出现争议的时候,由可信的PKG来追踪到真正的签密产生者。3)现有的基于身份的指定验证者签名方案实现签名具有不可区分性的代价是损失了传统数字签名的不可否认性。为此,通过在签名中引入签名者的秘密信息,克服了现有方案的安全缺陷。与此同时,新方案突出的优点在于能够在保证签名不可区分的前提下,实现签名的不可抵赖性以及PKG的不可诬陷性,因此具有更强的安全特性。