开题报告-数字签名技术的研究与实现.doc

毕业设计开题报告申请课题 数字签名技术的研究与实现 学 号 班 级 11计81班 申 请 者 联系电话 Email : 参 加 者 联系电话 Email ： 指导教师 申请日期 2015年1月16日 计算机科学与技术学院7研究课题名称数字签名技术的研究与实现起止年月2015年 月 2 日 2015 年 5 月 22 日成果形式设计 或 论文申请者姓名性别男班级11计81指导教师姓名性别女职称校聘副教授课题组成员姓名性别班级在本项目中的分工男11计81全面负责此项目的研究与实现研究项目主要内容ElGamal算法是基于离散对数问题主要是为数字签名的目的而实现的。本设计将在Windows系统下利用eclipse开源工具模拟一个ElGamal数字签名方案的初始化过程、密钥产生过程、签名和验证实现过程等。将两种方案进行对比，比较性能。其主要研究内容包括：（1） 研究了密码学和数字签名基本概念、原理和数学困难问题。（2） 研究了常用数字签名算法及盲签名等特殊数字签名。（3） 实现ELGamal数字签名算法。本研究项目的科学依据和意义（包括科学学术意义和应用前景，国内外研究概况，发展趋势，立论依据，本项目的特色或创新之处）： 一、国内外研究概况和发展趋势 ElGamal数字签名体制是由T.ElGamal于1985年发表的关于ElGamal公钥密码时给出的两个体制之一，其安全性依赖于计算有限域上的离散对数的困难性上。ElGamal数字签名体制具有很多变体，其中重要的是美国NIST于1991年公布的数字签名标准中所使用的数字签名算法DSA。.已经将ElGamal数字签名体制采纳为签名的标准算法。1985年，ElGamal第一次在有限域上基于离散对数问题设计了原始的ElGamal数字签名方案，这是数字签名史上一个非常重要的里程碑。为了进一步提高系统安全性，减少计算量，使系统适应于不同的应用环境，此后密码学研究者们在ElGamal型签名算法的基础上相继提出了AWV方案、Harn方案、具有信息恢复功能的数字签名方案、基于符合问题的ElGamal型方案、适合于多个用户签名的群签名方案、多重数字签名方案、门限方案等。2、 立论依据 ElGamal提出了一种有效的数字签名方案，其安全性建立在离散对数问题难解的假设下。ElGamal算法既可用于数字签名又可用于加密，其安全性依赖计算有限域上离散对数的难度。ElGamal密码体制是在密码协议中有着大量应用的一类公钥密码体制，其安全性是基于离散对数问题的难解性。之所以离散对数问题在密码学中是有用的，是因为求解离散对数是困难的，但是对于模指数的逆运算则可以使用“反复平方一乘”方法有效地计算。ElGamal密码体制是非确定性的，因为密文依赖于明文和加密者选择的随机数。加密和解密过程组成为加密系统，明文和密文称为报文，任何加密系统，不论形式多么复杂，至少包括（1）明文（2）密文（3）密码体制（4）密钥。3、 本项目的特色或创新之处 本项目深入分析了ElGamal数字签名机制，发现ElGamal数字签名算法中存在的随机数不能重复使用这一安全缺陷，并且这个数字签名方案是非确定性的，对同一明文消息，由于随机参数选取的不同而具有不同的签名，且每一个签名都只选定一个随机数，这就给ElGamal数字签名方案的安全性带来很大的隐患。对此提出改进，再增加一个随机数并能重复使用随机数，加强随机数与私钥之间的关联，使之更加难以破译，在不减弱原方案的安全性基础上抵御针对随机数的攻击。使得ElGamal数字签名算法的适应性更强，为ElGamal数字签名的更广泛使用提供安全性保障。四、科学意义和应用前景随着电子商务的日益普及，那么安全高效完整的传递信息就十分重要。数字签名能够实现身份认证，数据完整性，不可抵赖性等功能，这就决定了数字签名理论将是信息完整性和认证性的关键技术之一。网络安全技术众多，如防火墙、安全审计、入侵检测等等。数字签名技术是当前信息化建设中的关键安全机制之一。数字签名，是电子政务、电子商务、电子银行、电子证券等等系统必备的关键性技术，在日常的电子邮件中我们也经常使用。计算机网络的安全问题日益突出，已严重地威胁到人们正常的生活，甚至威胁到国家安全。如何有效地保护网络中传输的重要数据信息，提高Internet的安全性，已经成为目前日益重要并且亟待需要圆满解决的一个课题。从1976年数字签名的概念被提出至今，美国国家标准局制定的数字签名算法（DSA）正日益受到重视。ElGamal型数字签名算法的研究和应用也越来越广泛，Elgamal数字签名方案作为目前最为重要的数字签名方案之一，极大地促进了现代密码学的发展。拟采取的研究方法和技术路线（包括研究工作的总体安排、步骤和各时间段的工作任务等）运用C、VC+等技术进行开发，编写实现Elgamal算法，并且提出改进方案；争取对强弱盲签名进行实现与性能比较。进度：第一阶段（年2015年月2日-2015年3月日）：研究了密码学和数字签名基本概念、原理和数学困难问题。第二阶段（2015年3月2日-2015年4月日）：研究了数字签名的算法和盲签名。介绍了特殊数字签名。第三阶段（2015年4月2日-2015年5月22日）：实现ELGamal数字签名算法。最终成果描述：完成数字签名论文，能够模拟出Elgamal数字签名算法的演示。完成毕业设计报告。参阅