车联网中高效的群签名方案研究

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群签名被广泛的应用在车联网中来保障车辆用户的隐私安全。由于在车联网中,车辆的高速行驶使得群组中群成员的加入撤销十分频繁,故车联网上的群签名方案应该能够对群成员进行高效的加入撤销。在现有方案中,成员的动态加入已经得到了很好的解决。群组中有新成员加入时,只需要为新成员生成公私钥对,并相应的更新群公钥即可。但是关于车联网群成员的动态撤销一直是一个难题,在大部分可实现成员撤销的群签名方案中,一个成员的撤销会影响未撤销成员的密钥对,当方案应用在动态变化频繁的车联网中时,所造成的计算负载和通信延迟是巨大的。针对此问题,论文基于中国剩余定理,提出了一个车联网中高效撤销的群签名方案。方案中,利用中国剩余定理的特点,实现了群成员的高效撤销,即当一个成员撤销时,不会影响未撤销成员的密钥对,只需要相应的更新群公钥即可,大大的减小了计算负载,同时,方案也能实现群成员的高效加入。论文对提出的方案进行了安全性分析,证明了此方案是抗共谋攻击的,同时与两个现有的可撤销的方案进行了性能比较,证明了此方案是非常高效的。在车流量较大的道路上,熙攘的车辆在每秒内接收到要验证的信息量是非常大的,因此,高效的验证方案受到了广泛的关注。基于批量验证,论文对上一个方案作出了改进,提出了一个车联网中基于Schnorr签名算法的高效撤销的批量验证群签名方案,该方案相较于上一方案,对签名消息的验证效率有了很大提升。虽然提出的车联网中基于Schnorr签名算法的高效撤销的批量验证群签名方案对车联网中高效撤销的群签名方案进行了改进,但是在性能分析中我们得到,在计算负载中主要消耗时间的幂运算的执行次数与批量验证中的消息数量成线性比。针对这一问题,论文提出了一个车联网中基于DSA签名算法的高效撤销的批量验证群签名方案,方案中,幂运算的执行次数与批量验证中的消息数无关,是一个常数,从而使计算负载有了大幅度的降低。论文对这两个方案都进行了安全性分析和性能比较,证明了这两个方案都是安全又高效的。
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