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第卷 第 期
年 月
青 岛 大 学 学 报 自 然 科 学 版
JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY Natural Science Edition
Vol No
Nov
文章编号
doi jissn
基 于 BLS 短 签 名 的 群 签 名 方 法
李新 刘红艳 马慧然 程相国
青岛大学信息工程学院 山东 青岛
摘要 给出一种新的动态群签名的构造方法 该方法以 BLS 短签名方案为基础构造出
一种签名长度较短结构简单的群签名方案 方案引入两个群管理员一个管理员 Issuer
负责群成员的加入和群成员群密钥的分发而另一个管理员 Opener 负责群签名的跟踪
安全性分析表明该方案能够满足群签名方案应该具有的安全性要求
关键词 群签名 BLS 短签名 匿名性 可跟踪性
中图分类号 TP 文献标志码A
群签名允许群体中的每个成员代表整个群体进行有效签名而验证人无法知道签名人的身份称这一性
质为匿名性在必要的时候群管理员可以打开签名找出签名人称这一性质为可跟踪性 早期的群签名方
案都是静态的群成员的个数固定群成员无法撤销和再次加入而且群公钥和群签名的长度随群成员个数
的增加而增加不适用于大的群体 此后提出的一些方案虽然能够适用于大的群体并且群公钥和群签名的
长度与群成员个数无关但是因为所有方案都涉及到零知识证明结构复杂所以实用性仍然不高 Bel
lare
等对群签名的安全性性质进行了归纳总结给出了静态群签名的严格定义和安全模型 之后Bel
lare
等又给出了动态群签名的定义和安全模型 群签名的定义和安全模型的提出规范了群签名的定义
和安全性证明 Boneh 等
以双线性对为工具首次构造出签名长度为 bits 的短群签名方案但该方案
是静态的 近年来许多有效的群签名方案
等相继提出 本文以基于双线性对的 BLS 短签名
为基础
方案引入两个群管理员提出一种新的群签名方案该方案具有群签名产生方法简单群签名长度短群成
员的加入和撤销简单快捷等优点
1相关知识
11双线性对
定义 设 G
是一个生成元为 P 的 pp 为素数阶加法循环群G
是同阶的乘法循环群 双线性对是满足
以下两个性质的可计算的映射 eG
G
G
双线性性对任意的 mnZ
p
P
P
G
emP
nP
eP
P
mn
非退化性ePP
假设群 G
和 G
上的离散对数问题是困难的相关的计算 DiffieHellman 问题和判定 DiffieHellman 问题
定义如下
计算 DiffieHellmanCDH问题对于给定的 PmPnPG
其中 mnZ
p
是未知的整数计算 mnP
G
判定 DiffieHellmanDDH问题对于给定的 PmPnPlPG
其中 mnlZ
p
是未知的整数判定
l mnmodp是否成立
收稿日期
基金项目 山东省自然科学基金RFQ
作者简介 李新女硕士研究生研究方向为信息安全
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