群簽名與環簽名介紹

2021-10-01 14:17:03 字數 2244 閱讀 5097

群簽名,即群數字簽名。是 1991 年 由 chaum 和 van heyst 提出的乙個比較新的簽名概念。camenish、stadler、tsudik 等對這個概念進行了修改和完善。

群簽名(group signature)

在乙個群簽名方案中,乙個群體中的任意乙個成員可以以匿名的方式代表整個群體對訊息進行簽名。與其他數字簽名一樣,群簽名是可以公開驗證的,而且可以只用單個群公鈅來驗證。

環簽名 (ring signature)是一種數字簽名方案,最初由 rivest 等人提出,環簽名是一種簡化的群簽名,環簽名中只有環成員沒有管理者,不需要環成員間的合作。

實現:

假定有 n 個使用者,每乙個使用者u

iu_i

ui​ 擁有乙個公鑰 y

iy_i

yi​ 和與之對應的私鑰 x

ix_i

xi​ 。環簽名是乙個能夠實現簽名者無條件匿名的簽名方案,它主要由下述演算法組成:

生成 gen。乙個概率多項式時間(ppt)演算法,輸入為安全引數 k,輸出為公鑰和私鑰。這裡假定 gen 為每乙個使用者 u

iu_i

ui​,產生乙個公鑰 y

iy_i

yi​ 和私鑰 x

ix_i

xi​ ,並且不同使用者的公私鑰可能來自不同的公鑰體制,如有的來自 rsa,有的來自 dl。

簽名 sign。乙個 ppt 演算法,在輸入訊息 m 和 n 個環成員的公鑰 l=y

1,y2

,⋯,y

nl=

l=y1​,

y2​,

⋯,yn

​以及其中乙個成員的私鑰 x

sx_s

xs​ 後,對訊息 m 產生乙個簽名 r,其中 r 中的某個引數根據一定的規則呈環狀。

驗證 verify。乙個確定性演算法,在輸入 (m, r) 後,若 r 為 m 的環簽名則輸出 「true」,否則為 「false」。

環簽名因為其簽名隱含的某個引數按照一定的規則組成環狀而得名。而在之後提出的許多方案中不要求簽名的構成結構成環形,只要簽名的形成滿足自發性、匿名性和群特性,也稱之為環簽名。

演算法

特性群簽名1.匿名性:群成員用群引數產生簽名,其他人僅可驗證簽名的有效性,並通過簽名知道簽名者所屬群組,卻無法獲取簽名者身份資訊;

2.可追蹤性: 在監管介入的場景中,群主可通過簽名獲取簽名者身份.

環簽名1.完全匿名性:其他人僅可驗證環簽名的有效性,無法獲取簽名者身份資訊;

2.不可追蹤性:無法追蹤簽名對應的簽名者資訊.

群簽名主要流程流程

說明生成群

生成群公鑰(gpk),群主私鑰(gmsk)和群引數(可用不同線性對引數生成群,sig-service支援a, a1, e 和 f型別線性對,預設使用a型別線性對)

加入群群主為群成員產生私鑰(gsk)和證書(cert)

生成群簽名

群成員用私鑰和證書產生群簽名

群簽名驗證

其他人通過群公鑰、群引數驗證群簽名資訊的有效性(此時其他人僅知道簽名者屬於哪個群,但無法獲取簽名者身份資訊)

追蹤簽名者資訊

在監管介入場景中,群主通過簽名資訊可獲取簽名者證書,從而追蹤到簽名者身份

環簽名主要流程流程

說明初始化環

生成環引數

為環成員產生公私鑰對

成員加入環時,rpc 服務為環成員產生公私鑰對

生成環簽名

環成員使用私鑰和其他環成員公鑰產生匿名簽名,環大小可由使用者根據效能和安全性需求自定義指定(環越大,安全性越高,效能越低;環越小,安全性越低,效能越低,sig-service 預設環大小為 32)

環簽名驗證

其他人通過環引數和產生環簽名的公鑰列表,驗證環簽名的有效性

群簽名** 向機構內成員提供生成群、金鑰託管以及群簽名服務 **

向監管機構提供簽名者追蹤服務

環簽名向機構內成員提供生成環簽名服務

簽名驗證 && 存證

(1)群簽名場景

(2)環簽名場景

群簽名和環簽名的區別 環簽名,聚合簽名

本文主要對當下的一些密碼學技術的簡單闡述 環簽名環簽名 ring signature 是一種數字簽名方案,最初由rivest等人提出,環簽名是一種簡化的群簽名,環簽名中只有環成員沒有管理者,不需要環成員間的合作。既然環簽名是一種簡化的群簽名,那我們就先來看一下群簽名是什麼 群簽名 group sig...

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本文主要對當下的一些密碼學技術的簡單闡述 1 環簽名研究進展 環簽名 ring signature 是一種數字簽名方案,最初由rivest等人提出,環簽名是一種簡化的群簽名,環簽名中只有環成員沒有管理者,不需要環成員間的合作。既然環簽名是一種簡化的群簽名,那我們就先來看一下群簽名是什麼 群簽名 gr...

Schnorr簽名介紹

schnorr簽名演算法是由德國數學家 密碼學家claus schnorr提出。並於1990年申請了專利,u.s.patent 4,995,082,該專利與2008年2月失效。目前該演算法可以自由使用。schnorr簽名演算法幾乎在各個層面均優於位元幣現有的簽名演算法ecdsa 效能,安全,體積,擴...