基于短群签名的隐私CA方案研究与实现

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隐私CA方案通过引入可信第三方的方式保护用户的隐私,但是存在两点缺陷:一是隐私CA需要参与到方案的每一次交互过程中,成为整个系统的效率瓶颈。此外,如果隐私CA与验证者串通,或者隐私CA被攻破,验证者仍然能够唯一地确定一个TPM的真实身份,用户的隐私性得不到保护。  本文主要针对隐私CA方案的局限性,对传统方案进行改进。群签名可以保证签名者的匿名性,这一特点可以用在改进方案中。由于传统隐私CA方案中的可信第三方需要参与到用户平台的每次认证交互中,因此需要选择一种代价较小的群签名方案,以提高系统的效率。引入短群签名及另外两种群签名方案,对它们的代价进行分析与比较。从结论可以看出,短群签名方案在代价上具有优势。  在改进方案中,认证实体包括两部分:隐私CA与CA。隐私CA在其信任域内按照短群签名方案建立一个隐私群。用户平台在申请AIK证书之前需要先加入该群,由隐私CA为其颁发群成员私钥。群成员私钥的作用是证明该用户平台的可信性。当用户需要申请AIK证书时,用群成员私钥对AIK公钥签名。CA用群公钥验证该群签名,认证成功后,则向用户颁发AIK证书。这样隐私CA不必参与到每次认证中。而且隐私CA只知道EK证书和群成员私钥的对应关系,CA只知道群签名和AIK证书的对应关系。从而避免了瓶颈问题和串通问题。  本文还对改进方案的主要功能进行了实现。开发环境基于Linux平台,使用Java语言编程,客户端与服务器的通信使用SOCKET实现。
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