随着计算机网络技术的快速发展,信息安全问题日益突出,其核心技术基础之一的数字签名技术,被广泛地应用于军事、通信、电子商务和电子政务等领域,它在身份认证、数据完整性和抗否认等方面具有其它技术无法替代的作用,而且随着电子签名法的实施,这种应用将变得更加普遍。本文首先学习和分析了数字签名的研究现状和发展趋势；其次,探讨了密码系统和数字签名技术,包括密码学、数字签名的数学基础、与数字签名相关的基本概念、数字签名中用到的散列函数算法、盲签名等问题；第三,对两种基于离散对数的数字签名方案——ElGamal方案和DSA方案的各种攻击方法及安全性进行研究和分析,针对其签名和验证速度慢、安全性低等缺陷,分别提出改进的数字签名方案,在基于DSA的改进方案中采用新的签名式和验证式,签名和验证的表达式都不涉及求乘法逆元运算,减少了算法的计算量,提高了数字签名系统的运行速度,同时采用了DSA算法中基于素数域和其子域上求离散对数困难性的高安全性做法及SHA-256散列函数算法,提高了数字签名的安全性。并在此基础上设计和实现了一个数字签名系统,运行结果表明改进签名方案的计算速度比原始方案要快而且更安全；最后,研究了盲签名,提出基于ElGamal改进的盲签名方案,对其性能进行详细分析。并将其应用在电子现金系统中,给出了具体的实现方案。通过分析和比较,可以看到基于ElGamal改进的盲签名方案,具有较强的安全性,可以比较容易地从盲消息的签名中恢复对原消息的签名。通过对构建的安全匿名离线电子现金系统性能、效率的分析、比较,可以看到该系统具有较好的安全性、匿名性、可控匿名性、不可重复花费性和不可伪造性,提高了效率。