电子邮件是现在Internet上使用最为广泛,用户人数最多的重要服务之一。它的方便、快捷、高效的性能使它逐渐替代了传统信件。然而,由于网络的开放性,在Internet上传输的邮件会受到各种各样的攻击,造成邮件内容泄露或篡改,给用户带来无法估量的损失。因此,如何保障邮件服务的安全性和可靠性是一项非常重要的课题。为此,本文基于组合公钥(Combined Public Key )技术设计了一种数字签名方案。该签名方案可以保障电子邮件的完整性和不可否认性。组合公钥技术是一种新的认证技术,它是基于标识的公钥算法技术。在CPK体制中,用户的公钥可以通过用户的标识计算出来,而不需要通过公钥证书获得。用户标识可以是身份证号码、电子邮件地址、帐户号码、姓名等。本文首先介绍了课题的研究背景和目前电子邮件的研究现状,分析了电子邮件所面临的安全性问题。研究了CPK技术的原理和系统结构,分析PKI、IBE、CPK三种认证技术的特点,并进行了比较。接着,本文研究了密码学基础知识和数字签名理论,从而为设计基于CPK的数字签名进行了理论准备。根据数字签名的设计思想和椭圆曲线数字签名方案,设计了一种基于CPK的数字签名方案,对方案进行了安全性分析,并将该方案应用到电子邮件系统中。该方案保证了电子邮件的不可伪造性和不可否认性,为CPK技术提供了一个应用方向。同时本文也设计了一种标识映射到密钥因子矩阵从而得到密钥对的新映射算法。