随着计算机网络技术的迅猛发展,信息安全的重要性与日俱增。数字签名能为数据传输提供身份认证、数据完整性认证和不可否认性等安全服务,因此成为近年来的研究热点。目前研究者们提出了许多类型的数字签名,例如基于身份的数字签名、基于属性的数字签名、可截取签名等。本文主要针对当前可截取签名方案的不足,开展了以下工作:在多方参与的应用环境中,可截取签名方案解决了信息在多次传递中需要多次签名和多次验证的问题。鉴于此,提出了基于短签名的可截取签名方案。新方案缩短了每个消息段的签名长度。在最坏情况下,截取签名长度为n×170比特;与传统的基于RSA的可截取签名方案相比,即使在最坏的情况下签名长度最短。在随机预言模型下证明了该方案在适应性选择消息攻击下抵抗存在性伪造,并且通过具体应用说明了所提方案的实用性。前向安全的数字签名思想就是为了把签名密钥泄漏所带来的损失减小到最小程度。为了达到真正的前向安全,不仅要求签名密钥是前向安全的,还要保证签名也是前向安全的。根据前向安全签名的思想,提出了具有前向安全性的基于短签名和基于RSA的可截取签名方案,方案的特点是公钥不变,私钥不断改变;每次签名用该周期的签名密钥签名,验证签名的正确性用系统公钥完成。方案保证了即使现阶段签名密钥泄漏,攻击者同样不能伪造前一个阶段的签名密钥和对应的签名。最后通过签名效率分析,得出了具有前向安全性的基于RSA的可截取签名方案效率更高。现有的云存储访问控制方案,只能根据用户属性的不同发送不同的消息,从而导致消息利用率不高。针对该安全缺陷,设计了一个基于El Gamal的可截取签名方案,并基于该可截取签名方案结合属性加密体制提出了一种新的云存储访问控制方案。新方案实现数据加密的同时,提供了细粒度的访问控制,将符合属性的子消息发送给相应的用户,提高了消息的利用率,具有更强的应用性。