可证明安全的聚合签名方案及其应用研究

发布时间：2023-03-20 06:03

　　随着近年来信息技术和物联网的快速发展,工业开始从自动化向智能化和网络化转变,信息化与工业化结合成为未来工控产业发展的必然趋势,随之,工控系统的安全隐患也在逐步增加。电力系统中应用了大量获取数据的技术以及通信设备,容易被恶意的攻击者利用,对国家造成不可挽回的损失。因此,开放式网络环境下的电力系统数据安全传输成为当前电力安全领域的重要研究方向之一。密码学中的数字签名作为保证信息安全最直观有效的技术手段,在当前网络安全防护中具有重要作用。本文主要对可证明安全的聚合签名方案及其应用进行研究,主要研究内容包括提出一个可证安全的聚合短签名方案,设计了一种面向变电终端数据安全传输的聚合签名认证协议,并对协议进行实现。具体来说,主要研究成果如下:1.从聚合签名的本质出发,构造了一个基于双线性对和CDH困难问题的高效聚合短签名方案,并在随机预言机模型下证明了签名存在性不可伪造。该聚合签名方案中引入了组的概念,令同组的数据进行聚合,确保某个密钥泄露也不会影响其他组的签名。此外,签名验证时只需进行3次双线性对运算,签名长度较短。方案结合了聚合签名和短签名的优势,适用于带宽受限、计算资源有限、需要大量验证的环...

【文章页数】：42 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 聚合签名的研究现状
        1.2.2 可证明安全性的研究现状
    1.3 论文的主要内容和重点
    1.4 论文的组织结构
第二章 预备知识
    2.1 双线性对
    2.2 困难性问题
    2.3 哈希函数
    2.4 随机预言机模型
    2.5 数字签名的定义
    2.6 数字签名的安全模型
        2.6.1 攻击目标
        2.6.2 攻击能力
第三章 高效的可证明安全的聚合签名方案的研究与设计
    3.1 经典聚合签名方案
        3.1.1 基于身份的聚合签名方案
        3.1.2 无证书聚合签名方案定义
    3.2 聚合签名方案的形式化定义
    3.3 聚合签名方案的安全模型
    3.4 聚合签名方案
        3.4.1 方案描述
        3.4.2 正确性分析
        3.4.3 安全性证明
        3.4.4 效率分析
    3.5 本章小结
第四章 面向变电终端数据安全传输的聚合签名认证协议
    4.1 背景知识
    4.2 变电终端数据采集系统
    4.3 基于聚合签名的变电终端数据安全传输协议
        4.3.1 消息处理机制
        4.3.2 协议描述
        4.3.3 安全性分析
        4.3.4 实验仿真与实现
        4.3.5 效率分析
    4.4 本章小结
第五章 总结
    5.1 主要工作回顾
    5.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
附录1 验证程序
个人简历 在读期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3766834