密钥隔离技术作为减少密钥泄露危害的重要方法之一,主要思想是定期对签名密钥进行更新,增强方案抵御密钥泄露危害的能力。密钥隔离机制作为密钥演化机制的一种重要分支,是密码学领域的一个研究热点。本文的创新工作主要体现在以下三个方面：1.提出了一个新的并行强密钥隔离签名方案。在满足强密钥隔离安全性的基础上,引入了两个不同且相互独立的协助器设备。这两个设备能够互不影响的进行工作,两个协助器设备交替帮助签名者完成临时私钥更新。基于计算Diffie-Hellman问题假设,在标准模型下对该方案的安全性进行了证明。2.提出了具有密钥隔离性质的多重签名方案。在该方案中,只要参与多重签名的一个签名者的密钥在某一时间段没有发生泄露,那么伪造者就不能伪造该时间段的多重签名；即使参与多重签名的所有签名者的密钥在某一时间段全部泄露,伪造者仍然不能伪造其他时间段的多重签名。3.提出了一个支持多协助器的强密钥隔离签名方案。并行密钥隔离签名方案通常允许两个协助器轮流帮助签名者进行临时私钥更新,然而当两个协助器密钥和任一临时私钥同时发生泄露时,伪造者则可以伪造任意时间段的签名。为了进一步提高安全性,设计了一个支持n(n＞2)个协助器的强密钥隔离签名方案。方案具有比支持两个协助器的并行密钥隔离签名方案更高的安全性,即使用户的密钥更新频率增加为原密钥隔离系统的n倍,每个协助器密钥发生泄露的几率仍然与原密钥隔离系统相同,不会增加协助器密钥暴露于不安全环境的几率,从而减小了密钥泄露带来的危害。基于计算Diffie-Hellman问题假设,在标准模型下证明了方案的安全性。