为了保证信息在传输过程中的完整性、发送者的身份认证以及防止交易中的抵赖发生,数据的发送者使用私钥通过签名技术对摘要信息进行签名。将签名与该摘要信息一起发送给接收者,接收者只能使用发送者的公钥对摘要信息进行验证签名。聚合签名的出现,能够解决多用户的多签名的效率问题。n个用户对n个不同的消息m_i(i=1,2,…n)进行签名之后得到σ_i(i=1,2,…n),聚合者将n个签名σ_i(i=1,2,…n)压缩为一个σ。验证者对σ验证,也就完成了对n个σ_i(i=1,2,…n)的验证。本文主要研究基于身份和无证书的聚合签名方案。在前人研究的基础上,通过研究现有的基于身份的聚合签名,指出该方案的漏洞,攻击者能够根据前n1-真实签名者的身份,通过计算伪造出有效的聚合签名。针对此漏洞,提出了一个新方案,在随机预言机模型下,基于计算性Diffie-Hellman困难问题(CDHP),方案是不可伪造的。在前人的所研究的上,通过研究现有的无证书聚合签名的基础,提出一个攻击模型。攻击者在拥有系统主密钥的情况下,通过两个有效的签名,能够伪造出任意一个消息的有效的签名。针对这个漏洞,提出了一个新的安全方案,在随机预言机模型下,分析方案能够抵抗两类无证书攻击者的攻击。高铁信号系统中的数据在网络传输过程中一旦被篡改,后果是极其严重的,因此保障检测到的信息能够在高铁信号系统完整、准确的传输显得尤为重要。根据基于无证书的聚合签名的特点和高铁信号系统的设计模式,将两者结合,提出一个适用于高铁信号系统中的数据传输认证的模型。通过这个模型,能够保障数据在高铁信号系统中的传输过程的完整性和正确性以及高铁各个列车的身份的确定性。