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基金项目:国家自然科学基金资助项目(60873247);山东省自然科学基金资助项目(ZR2009GZ007)
作者简介:崔 涛(1987-),男,硕士研究生,主研方向:数字签名,网络信息安全;刘培玉,教授;王 珍,硕士研究生;
李凤银,博士研究生
收稿日期:2012-05-09 修回日期:2012-06-25 E-mail:beyond1010@163.com
前向安全的指定验证者代理签名方案
崔 涛
1
,刘培玉
1,2
,王 珍
1
,李凤银
2
(1. 山东师范大学信息科学与工程学院,济南 250014;2. 山东省分布式计算机软件新技术重点实验室,济南 250014)
摘 要:针对指定验证者代理签名中的密钥泄漏问题,提出一种前向安全的指定验证者代理签名方案。引入前向安全的思
想,将整个签名的有效时间分为 T 个时间段,公钥始终保持不变,私钥则随时间的推进不断更新。实验结果表明,该方案
能提高效率,并且能保证即使在代理签名者当前时段的签名私钥被泄露,敌手也不能成功伪造此时段之前的代理签名,从
而减小密钥泄漏带来的损失。
关键词:前向安全;指定验证者;数字签名;代理签名;离散对数;强 RSA 假定
Forward Secure Designated Verifier Proxy Signature Scheme
CUI Tao
1
, LIU Pei -yu
1,2
, WANG Zhen
1
, LI Feng -yin
2
(1. School of Information Science and Engineering, Shandong Normal University, Jinan 250014, China;
2. Shandong Provincial Key Laboratory for Novel Distributed Computer Software Technology, Jinan 250014, China)
【Abstract】To deal with the key exposure problem in the designated verifier proxy signature, a forward secure designated verifier
proxy signature scheme is proposed. The forward-secure thought is integrated into the new scheme in which the whole validity time
is divided into T time periods, the public key always stays fixed while the private key updates as time goes. Experimental results
show that the new scheme not only has some degree of improvement in terms of efficiency, but also realizes that even if the current
proxy signer’s key is exposed, the adversary can not succeed in forging the valid proxy signature pertaining to the past which can
effectively reduce the damage of key exposure.
【Key words】forward secure; designated verifier; digital signature; proxy signature; discrete logarithms; strong RSA assumption
DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.04.041
计 算 机 工 程
Computer Engineering
第 39 卷 第 4 期
Vol.39 No.4
2013 年 4 月
April 2013
·安全技术·
文章编号:1000—3428(2013)04—0177—03
文献标识码:A
中图分类号:TP309
1
概述
代理签名
[1]
是指在一个代理签名方案中 ,一个被指定的
代理签名者可以代表原始签名者生成有效代理签名
[2]
。但在
某些特殊的场合下 , 并不需要所有人都去验证代理签名的
有效性 , 而是需要预先指定一个或者多个人为代理签名的
验证者 。 文献
[3]
提出了指定验证者的思想 , 很好地满足了
这一需求 。 然而目前多数指定验证者代理签名方案
[4-5]
都存
在密钥泄漏问题 。 一旦代理签名者的签名私钥被泄露 , 攻
击者就可以成功伪造此方案下的所有签名 , 这将对整个签
名系统造成无法弥补的损失 。 在密钥泄漏会造成严重后果
的背景下 , 文献
[6]
提出 了前向安全的概念 。 前向安全的代
理签名方案
[7-8]
可以实现即使某一时段的签名密钥被泄漏 ,
该时段之前的代理签名仍是安全 、 有效的 。 因此 , 前向安
全这一特性可以有效减小密钥泄漏后的影响和损失 。
鉴于前向安全可以有效减小密钥泄漏后的损失 , 许多
学者将其引入到指定验证者代理签名中 , 提出一类前向安
全的指定验证者代理签名方案 。 文献
[9]
基于前向安全的思
想 , 提出一种具有前向安全性质的指定验证人代理签名方
案 。 该方案实现了前向安全 , 但根据分析可知 , 签名的生
成和验证使用了较多取模意义下的指数和乘法运算 , 方案
的效率受到了一定影响 ;文献
[10]
提出一种前向安全的定向
代理签名方案 ,引入一个可信任的第三方认证中心
CA
。原
始签名者和代理签名者在与
CA
的交互过程当中 , 多次用
到了签名运算 , 这同样降低了签名方案的执行效率 。
本文对上述方案进行综合分析 , 提出一种新的具有前
向安全特性的指定验证者代理签名方案 ,以实现前向安全 ,
提高效率 。
2
方案构造
2.1
系统初始化
系统选择一个安全的单向散列函数
()h
和安全的大素
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