格上基于身份的变色龙签名方案

来源：电子与信息学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：张彦华, 陈岩, 刘西蒙, 尹毅峰, 胡予濮

单位：1.郑州轻工业大学计算机与通信工程学院 郑州 4500012.福州大学数学与计算机科学学院 福州 3501083.西安电子科技大学通信工程学院 西安 710071

摘要：变色龙签名(CS)是一种比较理想的指定验证者签名，其采用变色龙哈希函数来实现签名的不可传递性，使得任意第三方不信任指定验证者所披露的内容，且避免了不可否认签名必须在线交互验证的缺陷。在满足不可传递性的同时，变色龙签名还要求满足不可伪造性以及签名者可拒绝性和不可抵赖性等。针对基于大整数分解或离散对数等数论难题的变色龙签名无法抵御量子计算机攻击，以及用户对公钥数字证书依赖的问题，该文给出了格上基于身份的变色龙签名(IBCS)，新方案避免了已有方案存在的签名者无法拒绝指定验证者伪造的签名的安全性漏洞，并将最终签名的传输开销由平方级降为线性级；进一步地，针对变色龙签名在仲裁阶段不可传递性失效的问题，给出了格上抗消息暴露的基于身份的变色龙签名，新方案使得签名者能够在不暴露消息内容的条件下拒绝任意敌手伪造的变色龙签名。特别地，基于格上经典的小整数解问题，两个方案在随机预言机模型下是可证明安全的。

关键词：变色龙签名, 格, 基于身份的密码, 不可传递性, 抗消息暴露

基金资助：国家自然科学基金(61802075)，河南省自然科学基金(222300420371，202300410508)，河南省网络密码技术重点实验室开放课题(LNCT2022-A09)，河南省高等学校重点科研项目(22A520047)