数字签名在云计算中的研究与应用

发布时间：2017-04-01 13:00

  本文关键词：数字签名在云计算中的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算为按需服务提供了一种可扩展的,强大的计算平台,同时云计算也面临许多安全威胁,主要是文件拥有者将重要数据存放在云中而带来的安全威胁。在云计算中用户通常使用各种终端设备来获取云服务,而由于某些性能比较低的终端设备的易丢失性,计算能力受限性,以及网络的易遭受攻击性,云计算的安全问题除了云计算中的基础数据安全问题之外,终端用户安全还有一些特殊问题和密码学相关,例如终端设备的资源受限、用户的个人身份信息保护。在这里我们主要研究云计算中相关的数字签名方案。针对用户的个人身份信息保护问题,本文基于Boneh-Boyen的签名方案构造了一个轻量级的同态签名方案,该签名方案能够实现在云计算下对用户的身份认证而不泄露用户的隐私信息并且具有更小的计算量,并证明了算法的安全性。针对智能终端设备特别是低配置设备的资源受限问题,本文在Ateniese提出的单向代理重签名方案的基础上设计了一个云服务器辅助验证代理重签名方案,该方案利用云服务器的强大的计算能力来进行辅助计算,大大减轻了用户的计算量。本文对所设计的方案的安全性和计算量进行了详细的分析,并在Linux操作系统下编程实现所设计的签名算法,通过仿真实验对相关数据进行统计分析,证明了我们所设计的方案在节约客户端的计算量上所具有的优势。从而说明所设计的方案在云计算中具有一定的可行性。
【关键词】：云计算 同态签名 身份认证 服务器辅助验证签名 代理重签名
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918.91
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 论文的研究背景与意义8-9
• 1.2 云计算研究现状9-10
• 1.3 数字签名概述10-12
• 1.3.1 数字签名的定义10-11
• 1.3.2 数字签名的分类11-12
• 1.4 主要研究内容12
• 1.5 论文安排12-13
• 第二章 相关背景知识13-19
• 2.1 群理论相关13
• 2.2 双线性映射13-14
• 2.3 Hash函数14-15
• 2.4 DDH问题等数学难题15-16
• 2.5 数字签名的安全性16-18
• 2.5.1 证明数字签名的安全性的几种常见方法16-17
• 2.5.2 数字签名的攻击17-18
• 2.6 本章小结18-19
• 第三章 数字签名在云计算中保护个人身份信息的应用研究19-28
• 3.1 同态签名19-21
• 3.2 轻同态签名的应用场景21-23
• 3.3 方案模型和安全性定义23-24
• 3.3.1 Bonen-Boyen签名23
• 3.3.2 方案模型描述和安全性定义23-24
• 3.4 方案算法描述24-25
• 3.5 方案安全性证明25-27
• 3.6 本章小结27-28
• 第四章 代理重签名的云服务器辅助验证方案28-40
• 4.1 代理重签名综述28-31
• 4.1.1 代理重签名的一般模型28-29
• 4.1.2 代理重签名的一般特性29-30
• 4.1.3 代理重签名方案的应用30-31
• 4.2 云服务器辅助验证签名31-33
• 4.3 服务器辅助验证签名的安全模型33-35
• 4.3.1 第一个安全模型33-34
• 4.3.2 第二个安全模型34-35
• 4.4 方案的模型35-36
• 4.5 方案算法描述36-38
• 4.6 方案安全性证明38-39
• 4.7 本章小结39-40
• 第五章 测试与验证40-47
• 5.1 实验平台的搭建40-41
• 5.2 轻同态签名方案的测试与验证41-43
• 5.3 云服务器辅助验证代理重签名方案的测试与验证43-46
• 5.4 本章小结46-47
• 第六章 总结与展望47-49
• 6.1 总结47-48
• 6.2 展望48-49
• 参考文献49-52
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文52-53
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利53-54
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目54-55
• 致谢55

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1 于增贵;数字签名和数字签名标准[J];四川通信技术;2001年05期

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8 董洁;;XML数字签名浅析[J];赤峰学院学报(自然科学版);2008年10期

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10 李波;费耀平;李敏;;常见数字签名简析[J];计算机安全;2009年07期

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1 顾冠群;孙涛;;数字签名——加密、鉴别和实现设想[A];第三次全国计算机安全技术交流会论文集[C];1988年

2 胡远锋;;数字签名原理浅析及其在网上银行的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年

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4 傅鹂;程艳;陈承源;;基于椭圆曲线的XML数字签名研究与实现[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集（一）[C];2006年

5 贺琦;鲁昌华;侯锋平;;基于指纹识别与数字签名的身份认证系统设计[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集[C];2007年

6 宋成;;基于EIGamal数字签名的安全性研究[A];第二十一次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2006年

7 王永生;周国祥;;基于PKI数字签名在电子政务中的应用研究[A];全国第19届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集（下册）[C];2008年

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9 蒋超;曹鸣;;基于MSCAPI的数字签名的开发[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集（一）[C];2005年

10 李永花;赵冰燕;王晶;;一种基于Java的数字签名方法[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年

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1 姚丹;大连国税局“设计”数字签名[N];中国税务报;2007年

2 魏衍亮;美中两国数字签名专利部署扫描[N];中国知识产权报;2007年

3 记者 武晓黎;数字签名面临信任危机[N];中国消费者报;2010年

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5 ;小议数字签名[N];中国计算机报;2001年

6 乌兰;数字签名：网络电子商务新模式[N];人民邮电;2005年

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8 张祖舜;数字签名合法化将促进电子商务发展[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2000年

9 上海市标准化研究院 王家振;网上报税离不开数字签名[N];中国计算机报;2001年

10 帷幄;详解数字签名[N];计算机世界;2001年

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1 左会娟;基于量子密码的数字签名理论研究[D];北京邮电大学;2015年

2 吴淮;数字签名的加速技术与安全性研究[D];电子科技大学;2014年

3 王明文;数字签名理论及应用若干研究[D];电子科技大学;2007年

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1 林冲;基于Koblitz曲线的数字签名研究[D];天津理工大学;2015年

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  本文关键词：数字签名在云计算中的研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：280627