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随着计算机技术的普及和网络应用的快速发展,信息安全问题日趋突出。如何消除信息安全隐患、有效保护秘密信息显得愈来愈重要。秘密共享技术为信息安全和数据保密提供了有效途径,在现代密码学中具有重要地位。门限秘密共享是一种最普遍最常用的秘密共享技术,是国内外的一个研究热点。
本文围绕新型网络应用和电子商务的安全需求,针对团体解密、签名方案中的密钥共享问题,在充分分析已有门限秘密共享方案的基础上,主要从实现团体中单个成员解密,快速有效地生成门限签名以及用户私钥的安全保存等方面展开了深入研究。本文的主要研究内容和贡献有:
1.提出了一种防欺诈的门限解密方案。随着社会工作生活的网络化,多人共同解密的秘密共享方案已不能满足日益更新的网络电子业务的需要,针对上述问题,提出由单个成员采用级联方法进行解密的门限方案。分析表明,该方案具有防欺诈性、可审计性等性质。
2.提出了一种可公开验证的无中心门限解密方案。针对在许多特定场合可信中心并不存在的情况,提出了无可信中心的门限解密方案。该方案在解密过程中要求成员提交承诺,使其身份具有可公开验证性。同时,该方案还具有不暴露影子以及成员可动态删除等特点。
3.提出了一种基丁RSA的前向安全的门限签名方案。针对已有方案人多不能满足成员单独签名的现状,提出了一种基于RSA的门限签名方案,分析表明,该方案可以抵御外部攻击和成员合谋攻击。较已有方案具有密钥分发简单,前向安全等特点。
4.提出了一种基于双线性对的门限代理签名方案。针对门限代理签名技术尚不成熟,仍存在很多安全和性能方面的问题,将双线性对引入签名方案,提出了一种基于新型概率签名的门限代理签名方案。该方案不仅具有强安全门限代理签名方案应有的所有安全属性,同时较已有方案密钥长度小,签名速度快。
5.提出了一种在线公钥秘密共享方案。针对用户私钥的安全保存和使用问题,提出了可双向认证的在线公钥秘密共享方案。该方案的密钥分割方式在RO模型下是可证明安全的。分析表明,该方案能够有效地抵御拒绝服务,离线口令猜测等攻击,在实际应用中具有较强的鲁棒性。