随着互联网技术的发展,网络信息化与数字化为人们的生活带来便利的同时,也带来了相关的网络安全问题,其中网络传输过程中用户隐私的泄露是亟待解决的问题之一。在密码学中,签密技术可以在一个逻辑步骤内实现对消息的加密和签名,能够减少计算量,提高通信效率,降低通信开销,可广泛运用于资源受限的网络环境。无证书密码体制既能克服传统公钥密码体制中繁琐的证书管理问题,也能解决基于身份密码体制中存在的密钥托管问题。因此,无证书签密近年来成为密码学研究的热点。本文围绕无证书签密进行研究,具体研究内容有:(1)构造了一个安全高效的无证书签密方案。为解决用户公钥被替换的问题,提出了一种基于双线性对的无证书签密方案,通过密钥封装技术,能够对任意长度的消息进行签密操作。新方案减少了双线性对运算的个数,具有更高的效率。该方案在随机预言模型下,基于BDH困难问题和CDH困难问题,证明了方案满足机密性和不可伪造性。(2)构造了一个适用于智能电网的无证书聚合签密方案。在智能电网中,基于掩码随机数和无证书聚合签密的隐私保护研究。方案使用随机掩码技术,掩盖用户的实际功耗数据,采用签密技术预防用户隐私泄漏问题,运用聚合技术解决数据汇聚造成的通信堵塞问题,既保证了数据传输的安全性也使数据更具实用性。在随机预言模型下,基于BDH困难问题和CDH困难问题,证明了方案满足消息的机密性和签名的不可伪造性。通过对方案的性能分析,与其它的方案相比较,该方案的效率更高,更适用于智能电网等计算能力和存储能力受限的设备。