电子拍卖是最重要的电子商务应用之一,精心设计的电子拍卖系统可以实现资源的最优分配,提供公开、公平和公正的经济交易环境,这对我国的经济发展特别是电子商务的健康发展具有重要现实意义,而且有助于建立社会信用机制;同时,电子拍卖涉及到多种网络和信息安全技术,这些技术不仅可以用于电子拍卖,也可以用于其它电子商务和电子政务。电子拍卖的安全研究对网络与信息安全的研究也有重要意义。本文主要通过使用密码学中一些基本常用工具(数字签名、Hash函数、秘密共享和零知识证明等)对安全电子拍卖进行系统的研究和设计。本文的主要研究成果如下:1.结合零知识证明协议,给出了一个新的高效的匹配协议,证明了协议是语义安全的,协议是高效的,计算复杂性和通信复杂性都为O(1);并利用该匹配协议,提出了一种安全电子拍卖方案,可达到最小泄漏,泄漏的只是中标价,其余标价及其相互关系在任何勾结情况下都是保密的,而且,标价的正确性可以公开验证。2.应用二次剩余理论对RSA中Z n?的代数结构进行了研究;基于RSA函数,给出了一个M+1电子拍卖方案,实现投标者的身份匿名,任何投标者不能否认所投的标书,未中标价不会被泄露,执行开标算法至多需要p轮交互,至多2 p log2t次模乘法运算,计算量与投标者的数量无关,方案安全、高效。3.提出一种公平安全、简单高效的可公开验证电子拍卖方案,采用较多的对称加解密代替公钥体制加解密,大大提高了效率,克服了第三方和恶意投标者勾结,使恶意投标者以一个最优价赢得投标的缺陷,体现了拍卖的公平性,可以保护投标者的匿名身份,所有投标价可以公开验证。4.基于Hash链,提出了一种简单的电子拍卖协议,创建一条Hash链,把链的根和随机数的Hash值一次提交到拍卖中心,实现标价的匿名性,在计算效率和通信效率上有显著提高。5.利用签名技术和位承诺协议,提出了一个安全高效的M+1电子拍卖协议,协议不仅保证了标价的保密性和可验证性,投标者对所投标价的不可否认性和匿名性,而且保证了在整个拍卖过程中,无人可以操纵其他人的投标,即使某一投标者与拍卖代理相互勾结,也不会影响协议的安全性和有效性。