签密是签名和加密的结合,与传统的先签名后加密相比,签密在计算效率和通信开销上都有着巨大的优势。无证书体制因其无需进行身份密钥托管并且也不存在传统公钥证书管理困难的问题而饱受关注。因此,无证书体制下的签密成为了研究的热点。然而,无证书体制下的部分签密方案存在着安全性和传输内容受限制的问题。本文主要进行了如下的工作:(1)针对部分无证书签密方案被证明不具有机密性和抗伪造性的问题,本文提出了一种新的不使用双线性对的无证书签密方案,该方案能够抵抗前类方案中广泛存在的内部攻击和密钥线性化攻击。仿真验证结果表明,在随机预言模型下所提方案具有不可伪造性,正确性和机密性。与已有方案相比,该方案同样有着较高的计算效率,签密过程和解签密过程仅仅分别进行4次点乘运算和2次点乘运算。(2)针对传统签密方案中消息只能取自特定集合的缺点和群签密体制中群管理员权限过大的问题,在无证书签密体制下,提出了一个高效的混合环签密方案。新方案结合了混合签密和环签密的优点,使用KEM-DEM机制来生成对称密钥和封装需要传输的消息,从而实现传输消息内容不受限制;验证消息的时候需要所有参与签密成员的相应信息,不会暴露实际发送者的信息,从而实现了无条件匿名。与现有方案相比,新方案不使用双线性对,因此具有更好的计算效率和较好的通信开销。在随机预言模型下,基于离散对数问题和计算性Diffie-Hellman问题,证明了新方案具有不可伪造性和机密性。