无证书代理签名新方案：高效与安全性分析

“本文介绍了一种新的无证书代理签名方案，该方案利用双线性映射构建，在最强安全模型下提供了正式的安全证明，其安全性基于计算Diffie-Hellman问题的难度。方案具备可验证性、强不可否认性、强可识别性和防止签名滥用等特性，适用于电子商务和电子拍卖等场景。相较于先前的无证书代理签名方案，新方案在验证代理签名时所需的双线性映射计算数量显著减少，提高了效率和实用性。” 正文： 代理签名是一种数字签名的扩展，允许原始签名者将签名权利委托给代理签名人，使得代理签名人可以代表原始签名者进行签名操作。这种签名机制在多个领域有广泛应用，包括移动代理系统、电子商务和电子拍卖等。为了确保安全，代理签名方案必须满足一系列安全性需求，如正确性（签名能被正确验证）、强不可伪造性（防止伪造签名）、可验证性（任何人都可以验证签名的有效性）、强不可否认性（签名者不能否认其签名行为）、可识别性（能识别出原始签名者和代理签名人）以及防止签名滥用（限制代理签名者的权限）。 无证书公钥密码系统是由Al-Riyami和Paterson在2003年提出的，它解决了基于身份系统的密钥托管问题，同时避免了使用公钥证书的繁琐。无证书签名方案因其便捷性和安全性，逐渐成为研究的焦点。Chen等人在2009年提出了一个无证书代理签名方案，并在较弱的安全模型下证明了其安全性。随后，其他研究进一步在更强的安全模型下证明了代理签名的不可伪造性，但这些方案在验证代理签名时需要较多的双线性映射计算，降低了效率。 新的无证书代理签名方案针对这一问题进行了优化，减少了验证代理签名时的双线性映射计算数量，从文献[5]的6个减少到4个（去除预运算后为2个），这极大地提高了方案的实用性和效率。新方案的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性，这在密码学中是一个广泛接受的安全假设。通过这种方式，新方案在保持安全性的同时，也提升了系统的运行速度，使其更适应实际应用的需求。 双线性映射是这个新方案中的关键数学工具，它在两个循环群之间建立了一个特殊的映射关系，满足线性性质。双线性映射在公钥密码学中扮演着重要角色，特别是在构建如ElGamal加密、身份基签名和代理签名等协议时。通过巧妙地利用双线性映射的特性，新方案能够实现高效且安全的代理签名过程。 这篇论文研究提出的新无证书代理签名方案在安全性、效率和实用性方面都具有显著优势，为实际应用中的数字签名和身份验证提供了更好的解决方案。随着无证书公钥密码系统和双线性映射理论的不断发展，我们可以期待更多创新的签名方案出现，以满足不断增长的安全和性能需求。