针对聚合签名系统中的密钥泄漏问题,本文将密钥隔离机制引入到聚合签名系统中,提出了三种不同的密钥隔离聚合签名方案。取得的研究成果如下：1.提出了密钥隔离聚合签名的概念,给出了密钥隔离聚合签名的形式化定义和安全模型。在给出的定义的基础上,提出了一个具体的密钥隔离聚合签名方案。与前向安全聚合签名相比,提出的密钥隔离聚合签名方案的安全性更高。某个时间段所有参与聚合的用户私钥发生泄露不会威胁到其余时间段的安全性。同时聚合签名的验证只需要3个双线性配对运算,验证效率较高。在随机预言模型下证明了提出的方案的安全性。2.为了进一步提高聚合签名系统的安全性,解决密钥隔离聚合签名系统中的协助器密钥泄露的问题,提出了一个并行密钥隔离签名方案。在该方案中,用户可以进行频繁的密钥更新,但不会增加协助器密钥泄露的几率,提高了系统防御密钥泄露的能力。提出的并行密钥隔离聚合签名方案满足密钥隔离安全性、强密钥隔离安全性和安全密钥更新,在签名验证上具有较高的效率。基于计算Diffie-Hellman(CDH)假设,证明了提出的并行密钥隔离聚合签名在随机预言模型下是安全的。3.提出了一个具有指定验证者的短门限密钥隔离聚合签名方案。提出的方案满足密钥隔离安全性和强密钥隔离安全性。方案中聚合签名具有长度短的优点,因为个体签名是基于短签名的。只有一个特别指定的用户才能验证签名的有效性,其他用户不能验证签名的有效性。