論述電子拍賣中環(huán)簽名的作用
發(fā)布時間：2014-07-30 09:09
1 環(huán)簽名
環(huán)簽名最初是由Rivest等人提出來的，因簽名中參數(shù)Ci（i=1,2,…，n）根據(jù)一定的規(guī)則首尾相接組成環(huán)狀而得名。其實就是實際的簽名者用其他可能簽字者的公鑰產(chǎn)生一個帶有斷口的環(huán)，然后用私鑰將斷口連成一個完整的環(huán)。任何驗證人利用環(huán)成員的公鑰都可以驗證一個環(huán)簽名是否由某個可能的簽名人生成。簽名者選取的成員數(shù)目越多，則環(huán)簽名的匿名性就越好。假定有n個投標者，每一個投標者Bi，擁有一個公鑰yi和與之對應的私鑰Si。簽名是一個能實現(xiàn)簽名者無條件匿名的簽名方案，它由下述算法組成：
1）簽名sign（）。一個概率算法在輸入消息m0和n個環(huán)成員的公鑰L={у1,у2,…，уn}以及其中的一個成員的私鑰Si后，對消息m0產(chǎn)生一個簽名σ=（m0,L,c1,e1,…，en）。其中：ci=（i=1,2,…，n）作為初始值和結果值根據(jù)一定的規(guī)則首尾相呈環(huán)狀。
2）驗證verify（）。一個確定性算法，在輸入（m0，σ）后，若σ為m0的環(huán)簽名，則返回true；否則返回false。
2 環(huán)簽名的電子拍賣
2.1 機構介紹
1）注冊服務器（RM）�？尚诺淖灾行腞M，負責投標人的注冊，管理密碼系統(tǒng)和公告牌，其私鑰為SRM，公鑰為yRM，RM生成并在公告牌上發(fā)布同態(tài)加密公私密鑰對（ERM,DRM）中的公鑰ERM。
2）拍賣服務器（AM）。它管理每場拍賣的報價是否有效，與RM一起對密封的競價進行比較，并在投標者抵賴時與RM一起揭示投標者的身份。其私鑰為SAM。對應的公鑰為уAM。
3）投標者Bi。第i個用戶Bi的私鑰為Si，對應的公鑰。public為一個發(fā)布公鑰的公告牌，筆耕論文，所有的用戶公鑰都在其上發(fā)布。
2.2 方案設計
具體步驟如圖1所示。
1）注冊投標者Bi選擇并記住一個ri，計算，向AM提交（уi，Pi），并向AM證明他知道對應的Si和ri。AM在其公告牌上發(fā)布以下參數(shù)：p、q 、g，成員Bi及其對應的（уi，Pi）；對稱加密方案SEk（）；一個公開獲得的hash函數(shù)。
2）注冊服務器發(fā)布所有投標者的公鑰在公告牌上，同時發(fā)送Bi的公鑰給Bi；
3）投標者Bi隨機生成對稱密鑰h，并且在公告牌上選取一部分投標者作為環(huán)簽名的成員，并把環(huán)成員的公鑰連同對稱密鑰，使用AM的公鑰進行加密，加密結果為，發(fā)送給AM；
4）AM用自己的私鑰對密文解密，然后用RM的公鑰加密，加密結果為，發(fā)送給RM；
5）RM解密之后，隨機生成rRM，記錄（h,rRM），把，發(fā)送給AM；
6）AM隨機生成rAM，記錄（h,rAM），將發(fā)送給Bi；
7）Bi解密出rRM和rAM，然后對消息進行環(huán)簽名，將簽名值發(fā)送給AM；
8）AM收到之后，對簽名值進行環(huán)簽名驗證，如果正確，則連同RM一起計算最后的投標獲勝者。
3 安全性分析
簽名的不可否認性。注冊服務器RM和拍賣服務器AM可以根據(jù)h分別提供rRM和rAM，然后可以通過計算L中每個用戶Bi對應的pi的次冪，找出對應的的pi，確定投標者的身份；在無法建立和pi對應的情況下，因為簽名的環(huán)狀性，就算所有人的私鑰都泄漏出去了，也是不能確定具體投標者，也就說環(huán)簽名具有無條件匿名性。和pi對應關系的建立使得本方案在RM和AM不能正常合作的情況下，保證投標者的匿名性。在AM不與偽造者串通的情況下，滿足競價的不可偽造性。
本文編號：6461
環(huán)簽名最初是由Rivest等人提出來的，因簽名中參數(shù)Ci（i=1,2,…，n）根據(jù)一定的規(guī)則首尾相接組成環(huán)狀而得名。其實就是實際的簽名者用其他可能簽字者的公鑰產(chǎn)生一個帶有斷口的環(huán)，然后用私鑰將斷口連成一個完整的環(huán)。任何驗證人利用環(huán)成員的公鑰都可以驗證一個環(huán)簽名是否由某個可能的簽名人生成。簽名者選取的成員數(shù)目越多，則環(huán)簽名的匿名性就越好。假定有n個投標者，每一個投標者Bi，擁有一個公鑰yi和與之對應的私鑰Si。簽名是一個能實現(xiàn)簽名者無條件匿名的簽名方案，它由下述算法組成：
1）簽名sign（）。一個概率算法在輸入消息m0和n個環(huán)成員的公鑰L={у1,у2,…，уn}以及其中的一個成員的私鑰Si后，對消息m0產(chǎn)生一個簽名σ=（m0,L,c1,e1,…，en）。其中：ci=（i=1,2,…，n）作為初始值和結果值根據(jù)一定的規(guī)則首尾相呈環(huán)狀。
2）驗證verify（）。一個確定性算法，在輸入（m0，σ）后，若σ為m0的環(huán)簽名，則返回true；否則返回false。
2 環(huán)簽名的電子拍賣
2.1 機構介紹
1）注冊服務器（RM）�？尚诺淖灾行腞M，負責投標人的注冊，管理密碼系統(tǒng)和公告牌，其私鑰為SRM，公鑰為yRM，RM生成并在公告牌上發(fā)布同態(tài)加密公私密鑰對（ERM,DRM）中的公鑰ERM。
2）拍賣服務器（AM）。它管理每場拍賣的報價是否有效，與RM一起對密封的競價進行比較，并在投標者抵賴時與RM一起揭示投標者的身份。其私鑰為SAM。對應的公鑰為уAM。
3）投標者Bi。第i個用戶Bi的私鑰為Si，對應的公鑰。public為一個發(fā)布公鑰的公告牌，筆耕論文，所有的用戶公鑰都在其上發(fā)布。
2.2 方案設計
具體步驟如圖1所示。
1）注冊投標者Bi選擇并記住一個ri，計算，向AM提交（уi，Pi），并向AM證明他知道對應的Si和ri。AM在其公告牌上發(fā)布以下參數(shù)：p、q 、g，成員Bi及其對應的（уi，Pi）；對稱加密方案SEk（）；一個公開獲得的hash函數(shù)。
2）注冊服務器發(fā)布所有投標者的公鑰在公告牌上，同時發(fā)送Bi的公鑰給Bi；
3）投標者Bi隨機生成對稱密鑰h，并且在公告牌上選取一部分投標者作為環(huán)簽名的成員，并把環(huán)成員的公鑰連同對稱密鑰，使用AM的公鑰進行加密，加密結果為，發(fā)送給AM；
4）AM用自己的私鑰對密文解密，然后用RM的公鑰加密，加密結果為，發(fā)送給RM；
5）RM解密之后，隨機生成rRM，記錄（h,rRM），把，發(fā)送給AM；
6）AM隨機生成rAM，記錄（h,rAM），將發(fā)送給Bi；
7）Bi解密出rRM和rAM，然后對消息進行環(huán)簽名，將簽名值發(fā)送給AM；
8）AM收到之后，對簽名值進行環(huán)簽名驗證，如果正確，則連同RM一起計算最后的投標獲勝者。
3 安全性分析
簽名的不可否認性。注冊服務器RM和拍賣服務器AM可以根據(jù)h分別提供rRM和rAM，然后可以通過計算L中每個用戶Bi對應的pi的次冪，找出對應的的pi，確定投標者的身份；在無法建立和pi對應的情況下，因為簽名的環(huán)狀性，就算所有人的私鑰都泄漏出去了，也是不能確定具體投標者，也就說環(huán)簽名具有無條件匿名性。和pi對應關系的建立使得本方案在RM和AM不能正常合作的情況下，保證投標者的匿名性。在AM不與偽造者串通的情況下，滿足競價的不可偽造性。
本文編號：6461
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