移动支付中基于身份的同态数字签名方案研究

项目名称： 移动支付中基于身份的同态数字签名方案研究

项目编号： No.61262078

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 周慧华

作者单位： 湖北民族学院

项目金额： 45万元

中文摘要： 数字签名是移动支付中一个基础性的科学问题，为验证信息完整性、认证性和不可否认性提供了有效的安全保障。但基于传统公钥密码体制的数字签名算法存在需要公钥基础设施作为支撑、签名和验证效率低等不足，不适用于资源受限的移动支付环境。项目利用提出的二元单向同态函数和非展性陷门承诺等新的概念和方法，设计安全的数据压缩函数；吸收基于身份密码体制最新的研究成果，利用格基归约理论，探索格上近似最短向量问题，设计基于身份的同态数字签名方案；采用密钥隔离技术解决基于身份的密码体制存在的密钥托管和密钥泄漏问题。同时完善移动支付环境中能全面模拟敌手能力的安全模型，利用可证明安全理论对提出的方案进行安全性分析。最终设计安全、高效的同态数字签名算法，实现移动支付的安全实验系统。 本项目对数字签名的实现技术进行创新，将丰富密码学基础理论，为实现安全的移动支付系统提供重要的理论依据和实践指导。

中文关键词： 信息安全；同态数字签名；密钥托管；移动支付；

英文摘要： The digital signature is a fundamental scientific issue in mobile payment, because it can provide security guarantee for mobile payment, as the verification of message integrity, authentication and nonrepudiation. But digital signature algorithm that based on the traditional public-key cryptosystem exists some shortages: need a Public Key Infrastructure (PKI) as a support, low efficiency for signature and verification, et al.. These shortages do not apply to resource- constrained mobile payment environment. The project uses duality one-way homomorphic functions and non-malleable trapdoor commitment to design secure data compression function (namely hash function). Absorbing the latest research of identity-based cryptography and using Lattice reduction theory, to explore the lattice approximation of the shortest vector problem. Finally, a homomorphic digital signature scheme based on identity will be proposed. In addition, we use the key isolation technique to solve the key leakage problem and key escrow problem in identity-based cryptography. At the same time, we improve the security model in mobile payment environment, which can simulate adversary capabilities comprehensively, and analyze the security of the proposed scheme with provable security theory. At last, a secure, efficient homomorphic digital signatur

英文关键词： Information security；Homomorphic digital signature；Key escrow；Mobile e-paymen；