计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(9) :2137-2151.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220533

Aitps:基于非对称模格问题的两方协同签名方案

Aitps:A Two-Party Signature Scheme from Asymmetry Module Lattice Problems

文嘉明 王后珍 刘金会 张焕国
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(9) :2137-2151.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220533

Aitps:基于非对称模格问题的两方协同签名方案

Aitps:A Two-Party Signature Scheme from Asymmetry Module Lattice Problems

文嘉明 1王后珍 2刘金会 3张焕国1
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作者信息

  • 1. 武汉大学国家网络安全学院 武汉 430072;空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学) 武汉 430072
  • 2. 武汉大学国家网络安全学院 武汉 430072;空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学) 武汉 430072;密码科学技术国家重点实验室 北京 100878
  • 3. 武汉大学国家网络安全学院 武汉 430072;空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学) 武汉 430072;西北工业大学网络空间安全学院 西安 710072
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摘要

物联网和区块链等技术的兴起和发展,使得多方协同签名协议重新受到了关注.多方协同签名是一种特殊的数字签名,要求多个用户进行交互后共同对一个消息产生合法的签名,以达到认证的目的.优点在于相比起每个用户分别进行签名可以缩短尺寸,同时使用分布式的方法,任何一方都无法独自进行签名,防范了因为单个用户的密钥丢失或被劫持而导致被冒充身份的隐患.另一方面,量子计算机的进展对传统的公钥密码方案构成了潜在的威胁,美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)在 2016年启动抗量子密码(post-quantum cryptography,PQC)的国际标准征集项目,并于2022年7月确定了被选为标准的算法.同时,基于其入选的数字签名方案(例如CRYSTALS-Dilithium)的协同签名方案也已经陆续出现.2019 年,中国密码学会举办了全国密码算法设计竞赛,其中公钥组获得一等奖的Aigis-sig签名方案采用了与Dilithium类似的结构.基于Aigis-sig数字签名方案设计了一种两方协同签名方案,称之为Aitps,并根据其提供的参数进行了实例化和对比,得到了相比已有的所有基于Dilithium的两方协同签名方案更优的密钥和签名大小,例如在同等的安全强度下签名尺寸可缩减 20%以上.此外,该方案也可以扩展为多方协同签名.

关键词

数字签名/两方协同签名/基于格的密码学/抗量子密码/密钥保护

Key words

digital signature/two-party signature/lattice-based cryptography/post-quantum cryptography/key protection

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基金项目

国家重点研发计划项目(2022YFB4500800)

国家自然科学基金(62272385)

国家自然科学基金(62272389)

国家自然科学基金(U19B2021)

中央高校基本科研业务费专项(2042022kf0021)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
被引量1
参考文献量4
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