第1章引言1.1研究背景隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)高速迅猛的發(fā)展,它在軍事、金融和工商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,與人們的各項(xiàng)社會(huì)活動(dòng)息息相關(guān)。一旦計(jì)算機(jī)的信息遭到非法竊取和篡改">

無(wú)證書(shū)公鑰密碼體制及其在電子商務(wù)中的應(yīng)用

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1、無(wú)證書(shū)公鑰密碼體制及其在電子商務(wù)中的應(yīng)用----電子商務(wù)論文-->第1章引言1.1研究背景隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)高速迅猛的發(fā)展,它在軍事、金融和工商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,與人們的各項(xiàng)社會(huì)活動(dòng)息息相關(guān)。一旦計(jì)算機(jī)的信息遭到非法竊取和篡改,必將引發(fā)整個(gè)社會(huì)的動(dòng)蕩,造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,如何維護(hù)計(jì)算機(jī)的信息安全已成為信息科學(xué)領(lǐng)域迫切需要解決的難題。信息安全的主要任務(wù)是保證數(shù)據(jù)在通信系統(tǒng)中的秘密性、完整性、不可否認(rèn)性以及認(rèn)證性,這些安全屬性都可以通過(guò)密碼學(xué)的技術(shù)手段如加密、簽名和認(rèn)證協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。毋庸置疑,沒(méi)有了密碼學(xué),信息安全只是紙上

2、談兵。1976年,公鑰密碼體制的思想最早由Diffie-Hellman[1]提出來(lái),它的提出解決了對(duì)稱(chēng)密碼體制關(guān)于密鑰的管理和分配問(wèn)題,使得通信雙方在傳遞消息之前不需要在秘密的信道上進(jìn)行密鑰協(xié)商,進(jìn)而開(kāi)創(chuàng)了密碼學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。然而基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施的公鑰密碼體制[2]的安全性依賴于證書(shū)的使用,證書(shū)的管理和維護(hù)需要較高的成本。此后,Shamir于1984年闡述了基于身份的公鑰密碼體制[3]ID-PKC(Identity-BasedPublicKeyCryptography)的思想,雖然不使用證書(shū),卻存在私鑰托管的威脅。直到2003年,Al-

3、Riyami等人在ID-PKC的基礎(chǔ)之上闡述了無(wú)證書(shū)的公鑰密碼體制[4]CL-PKC(CertificatelessPublicKeyCryptography)的思想,它不需要證書(shū)也不存在私鑰托管。由于基于無(wú)證書(shū)公鑰密碼體制具有非凡的自身優(yōu)勢(shì),開(kāi)展相關(guān)的研究工作已成為密碼學(xué)領(lǐng)域的熱門(mén)研究課題。......1.2研究意義隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展,人們正在大踏步的邁進(jìn)信息時(shí)代,基于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來(lái)的電子商務(wù)逐漸取代了傳統(tǒng)的商務(wù)活動(dòng)模式。大多數(shù)人依靠快速便捷的互聯(lián)網(wǎng)從事商務(wù)活動(dòng),使電子商務(wù)迅速崛起。但隨之引發(fā)的交易安全問(wèn)題日益突出,已成為

4、網(wǎng)上企業(yè)和消費(fèi)者亟待解決的頭等大事。如何構(gòu)建一個(gè)安全可靠的電子商務(wù)平臺(tái),保證基于互聯(lián)網(wǎng)的電子支付方式高效、安全和可靠,已成為電子商務(wù)活動(dòng)高速發(fā)展過(guò)程中迫切需要解決的技術(shù)難題[5]。數(shù)字簽名作為一種新型的電子證據(jù),許多較早開(kāi)展電子商務(wù)活動(dòng)的國(guó)家和地區(qū)都爭(zhēng)先立法承認(rèn)數(shù)字簽名與手寫(xiě)簽名具有相同的法律效力。我國(guó)的電子商務(wù)活動(dòng)起步較晚,直到2004年才立法承認(rèn)了它的合法地位。目前,數(shù)字簽名技術(shù)在許多領(lǐng)域里已經(jīng)占有一席之地,作為一種保障電子商務(wù)和電子政務(wù)活動(dòng)有序進(jìn)行的核心技術(shù)手段[6],在電子支付、電子出版、電子彩票、電子拍賣(mài)和電子投票等應(yīng)用層協(xié)議

5、的設(shè)計(jì)上發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)今世界的信息化、智能化、數(shù)字化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的潮流,手寫(xiě)簽名和印章已經(jīng)漸漸被數(shù)字簽名所取代。然而,一般的數(shù)字簽名并不能時(shí)時(shí)刻刻直接滿足現(xiàn)實(shí)生活的某些需求。但在處理日常事務(wù)中,常常因?yàn)橐恍┎豢煽咕艿囊蛩兀灻咦陨頍o(wú)法簽名,就有必要將這些權(quán)力轉(zhuǎn)移到自己信賴的人身上,讓他們代替自己去行使權(quán)利,代理簽名的概念就這樣應(yīng)運(yùn)而生了。在銀行系統(tǒng)、電子商務(wù)、電子現(xiàn)金、電子投票、電子政務(wù)、移動(dòng)代理和網(wǎng)格計(jì)算等領(lǐng)域,代理簽名都具有無(wú)法比擬的發(fā)展前景[7]。由于無(wú)證書(shū)公鑰密碼體制的眾多優(yōu)點(diǎn),而數(shù)字簽名技術(shù)是維護(hù)電子商務(wù)和電子

6、政務(wù)活動(dòng)順利運(yùn)轉(zhuǎn)的必備技術(shù)手段。因此,如何有效的將無(wú)證書(shū)公鑰密碼體制的優(yōu)點(diǎn)和具有特殊性質(zhì)的數(shù)字簽名體制相融合,構(gòu)造出滿足現(xiàn)實(shí)需要的簽名方案是重中之重??偠灾?,開(kāi)展無(wú)證書(shū)數(shù)字簽名和代理簽名的研究工作,不僅科研價(jià)值很高,而且對(duì)保證電子商務(wù)過(guò)程中的各種交易的安全可靠性具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。與傳統(tǒng)的數(shù)字簽名和基于ID的數(shù)字簽名相比,無(wú)證書(shū)數(shù)字簽名在驗(yàn)證簽名時(shí)不需要驗(yàn)證簽名者公鑰的有效性,也沒(méi)有密鑰托管問(wèn)題。專(zhuān)家學(xué)者們?cè)O(shè)計(jì)了各式各樣的簽名方案,如盲簽名[25-26]、群簽名[27-28]、代理簽名[29-31]和代理盲簽名[31-34]等。由于CL

7、-PKC具有很多優(yōu)勢(shì),所以許多依托于它的簽名方案在密碼學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了極大的轟動(dòng)[4,35-45]。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)出首個(gè)無(wú)證書(shū)簽名方案后,文獻(xiàn)[35]迅速指出它難以阻止公鑰被隨意代替。文獻(xiàn)[36]在2007年提出了一個(gè)優(yōu)化方案,在該方案中給出了安全模型的形式化定義。文獻(xiàn)[37]于2008年設(shè)計(jì)了一種基于ID的簽名方案,然而文獻(xiàn)[38]通過(guò)分析表明,它依舊不能有效的阻抗公鑰被代替。文獻(xiàn)[39]基于文獻(xiàn)[40]給出的安全模型于2009年構(gòu)造了一種無(wú)證書(shū)簽名方案。文獻(xiàn)[41]于2010年設(shè)計(jì)了一種新的高效的無(wú)證書(shū)簽名方案,然而根據(jù)文獻(xiàn)[42]分析

8、結(jié)果顯示,它根本不能阻擋公鑰被篡改以及KGC的惡意攻擊行為。近期文獻(xiàn)[43]設(shè)計(jì)了一個(gè)安全高效的簽名方案,但文獻(xiàn)[44]通過(guò)構(gòu)造了三種偽造攻擊說(shuō)明它存在安全隱患。文獻(xiàn)[45]構(gòu)造了一個(gè)高效的無(wú)證書(shū)簽名方案(

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