基于国密 SM9 算法的门限环签名方案

来源：计算机技术与发展杂志2022年第12期北京时间：

作者：邓浩明;';彭长根;';丁红发;叶延婷;'

单位：1. 贵州大学 计算机科学与技术学院,贵州 贵阳 550025;2. 贵州大学 公共大数据国家重点实验室,贵州 贵阳 550025;3. 贵州大学 密码学与数据安全研究所,贵州 贵阳 550025;4. 贵州财经大学 信息学院,贵州 贵阳 550025

摘要：环签名具有隐匿签名成员真实身份的优势,但现有环签名方案仍存在没有很好同时解决效率与安全性等问题。针对此问题,提出一种基于国密 SM9 算法的门限环签名方案( GMTRS) 。 首先,利用强抗碰撞性的 SM3 密码杂凑算法生成长度为 256 bit 的常数项值,利用安全冗余度更高的 SM4 分组密码算法对签名进行加解密处理,并在密文中嵌入具备时效性的时间戳,来提高签名算法的安全性;其次,在基于身份的环签名基础上利用门限参数提取算法引入门限值 t ,使签名过程的效率得到提高,并将无需维护公钥证书和加解密速度快的 SM9 算法与门限环签名相结合,既保留了门限环签名的特性,又提高了签名算法的效率;最后,在随机预言模型下证明了 GMTRS 方案具有适应性选择消息攻击下的不可伪造性。与现有方案相比,该方案具备不可伪造性、匿名性、抗重放攻击性、前向后向安全性等优势。 效率分析表明,GMTRS 方案在签名生成和验证阶段的效率分别提升约 52. 38% 和 32. 16% 。 并且门限值 t 的变化,对方案总体计算开销影响较小。

关键词：国密算法;门限环签名;身份标识密码算法;不可伪造性;可证明安全