椭圆曲线双线性对下的高效强不可伪造短签名技术

"这篇论文是2013年由刘振华、胡予漠和张襄松等人发表在《江洋大学自然科学版》上的一篇研究，主要探讨了在标准模型下构建高效且强不可伪造的短签名方案。该研究针对当前标准模型下强不可伪造签名方案效率低下的问题，提出了一种新的签名方法。" 本文的核心知识点： 1. **强不可伪造签名**：在密码学中，强不可伪造签名是指即使攻击者可以获取到无限数量的签名，也无法伪造一个新的有效签名。这种签名方案提供了一种高级别的安全性，确保签名的不可伪造性。 2. **标准模型**：与理想模型相对，标准模型考虑了实际的加密算法可能会受到侧信道攻击和其他现实世界的安全威胁。在标准模型下设计的签名方案更贴近实际应用，但通常实现起来更具挑战性。 3. **椭圆曲线双线性对**：椭圆曲线上的双线性对是一种重要的数学工具，广泛应用于密码学中，如加密、身份认证和数字签名等。双线性对在保持安全性的同时，能有效地减少计算复杂度。 4. **计算性Diffie-Hellman假设**：这是密码学中的一种基本安全假设，认为计算椭圆曲线上的离散对数（即Diffie-Hellman问题）是困难的，以此为基础构建的签名方案不易被破解。 5. **签名方案细节**：新提出的签名方案中，用户公钥由6个元素组成，私钥由1个元素组成，都在乘法循环群G中。签名包含2个群G的元素。签名生成需要3次指数运算，而验证过程需要2次双线性对运算和1次指数运算。 6. **性能比较**：与现有的强不可伪造签名方案相比，新方案的公钥、私钥和签名长度更短，计算时间也有所降低，特别是在签名和验证阶段，显示出了更高的效率。 7. **应用环境**：由于其高效性和资源需求较低，这个新方案特别适合应用于资源受限的环境，例如物联网设备或移动设备，这些设备往往计算能力有限，但对安全性有较高要求。 8. **关键词**：除了上述技术细节，关键词包括数字签名（用于数据完整性和身份验证）、哈希函数（常用于签名生成中的消息摘要）、强不可伪造性（强调签名的安全特性）、标准模型（实际应用背景）和双线性对（核心加密技术）。 这篇研究为提高标准模型下强不可伪造签名的效率提供了新的思路，对于密码学理论与实际应用的发展具有重要意义。