无证书的支持树形访问结构的属性基签名方案

邓银娟，杜红珍，马巧梅

（1.宝鸡文理学院数学与信息科学学院，陕西宝鸡 721013；2.宝鸡文理学院计算机科学学院，陕西宝鸡 721013）

在电子医疗档案系统中，传统的数字签名会造成用户身份信息泄露，从而给用户隐私带来威胁。属性基数字签名不仅可以保护签名者的身份信息，而且可以实现细粒度的访问结构。2005 年，文献[1]首次定义了基于属性的密码体制，该体制用一组属性集合定义用户。文献[2]中首次提出了属性签名ABS(Attribute-Based Signature)的概念，方案的提出是基于属性加密的，在该方案中访问结构为单层属性。属性签名在访问控制方面具有极好的优势，国内外学者们在其功能性、灵活性以及效率等方面提出了各种改进方案[3-8]。然而，这些属性签名所用私钥一般都由中心化的机构产生，从而会产生安全隐患。在无证书公钥密码体制中[9-14]，签名者的私钥不完全由中心生成，签名私钥由KGC(Key Generate Center)和签名者共同生成，因此可以有效地解决上述问题。

为了实现安全灵活的访问控制，文中在分析现有树形访问结构属性签名的基础上，利用无证书签名技术，提出了一种新的无证书的属性基签名方案。该方案的创新点有：1）解决了属性公钥密码体系下固有的密钥托管问题，同时保留其不需要公钥证书的特性。2）对新设计算法的安全性进行了严格的数学证明，并且通过效率分析表明签名和验证过程仅使用一次双线性对运算，计算效率得到很大的提高。最后通过仿真实验，与效率较高的属性签名算法[4]比较，结果表明，该方案具有更好的签名和验证效率。……