基于动态变色龙认证树的一次签名方案

摘要：

一次签名是数字签名的一种,主要使用单向函数对消息进行签名.一次签名相对于公钥签名更加高效,因而在传感器网络等轻量级计算环境中有着很好的应用前景.然而,为了保障安全性,一对密钥只能用于对一条消息的签名,为不同的消息生成不同的密钥造成了密钥管理过程过于复杂.已有的一次签名方案只能支持有限数量的一次签名,且代价开销较大.因此,构建了一种基于动态变色龙认证树的一次签名方案.首先,将可扩展的动态变色龙认证树与一次签名结合,给出了方案的形式化定义,包括密钥生成算法、签名算法和验证算法,并且介绍了每个算法的详细设计,同时对方案的构建过程进行了详细描述;其次,在动态变色龙认证树的结构保持性和单向性定义的基础上,对方案的安全性进行分析,所构造的方案在适应性选择明文攻击下是不可伪造的;最后,将本方案与已有方案进行比较,结果表明该方案不仅支持无上限数量的一次签名,同时,方案的平均签名长度更短,密钥生成、签名以及验证的效率更高.

关键词：一次签名、变色龙哈希函数、动态变色龙认证树

分类号：TP309.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61440014;辽宁省博士启动基金20141012;中央高校基本科研业务费项目N151704002;沈阳市科技计划F14-231-1-08

在线出版日期：2017-02-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：607-618