标准模型下的格基数字签名方案

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2012.04.011

J4 ›› 2012, Vol. 39 ›› Issue (4): 57-61+119.doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2012.04.011

标准模型下的格基数字签名方案

王凤和^1.2;胡予濮¹;贾艳艳¹

(1. 西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室，陕西西安 710071;
2. 山东建筑大学理学院，山东济南 250101)

收稿日期:2011-05-09 出版日期:2012-08-20 发布日期:2012-10-08
作者简介:王凤和(1979-)，男，西安电子科技大学博士研究生，E-mail: fenghe2166@163.com．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60970119,61173151,61173152);国家973资助项目(2007CB311201)

Lattice-based signature scheme in the standard model

WANG Fenghe^1.2;HU Yupu¹JIA Yanyan¹

(1. Key Lab. of Computer Networks and Information Security of Ministry of Education, Xidian Univ., Xi'an 710071， China;
2. Dept. of Mathematics and Physics, Shandong Jianzhu Univ., Jinan 250101， China)

Received:2011-05-09 Online:2012-08-20 Published:2012-10-08

摘要/Abstract

摘要：

为了改进盆景树(Bonsai trees)格基签名方案的实现效率，提出了一个新的格基数字签名方案．在标准模型下，该方案的存在性不可伪造性是基于格上小整数解问题(SIS)的困难性．作为Bonsai trees签名的一个改进方案，改进方案的公钥长度由Bonsai trees签名的(2k+1)mn log q比特缩减为(k+1)mn log q比特，同时消息的签名长度也由原Bonsai trees签名的(k+1)m log q比特缩减到(1+k/2)m log q比特，能更好地实现签名方案的效率．

关键词: 数字签名, 格, 盆景树, 最小整数解问题, 标准模型

Abstract:

To improve the efficiency of the Bonsai trees signature which was proposed in Eurocrypt'10, utilizing the Bonsai trees algorithm, a new lattice-based signature scheme is proposed. Based on the hardness of the short integer solution problem (SIS), the proposed scheme is provably existentially unforgeable under a static chosen-massage attack in the standard model. Moreover, the public-key length of our proposed signature is (k+1)mn log q bit while the bonsai trees signature's is (2k+1)mn log q bit; the signature length of message is (1+k/2)m log q bit while the Bonsai trees signature scheme's is (k+1)m log q bit. So the proposed signature scheme is more efficient than the Bonsai trees signature.

Key words: digital signature, lattice, bonsai trees, short integer solution problem, the standard model

中图分类号:

TP309

王凤和;胡予濮;贾艳艳. 标准模型下的格基数字签名方案[J]. J4, 2012, 39(4): 57-61+119.

WANG Fenghe;HU Yupu;JIA Yanyan. Lattice-based signature scheme in the standard model[J]. J4, 2012, 39(4): 57-61+119.

参考文献

［1］ Shor P W. Polynomial-time Algorithm for Prime Factorizeation and Discrete Logarithm on a Quantum Computer ［J］. SIAM Journal on Computing, 1997, 26(5): 1484-1509.
［2］ Lyubashevsky V, Micciancio D. Asymptotically Efficient Lattice-Based Digital Signature［C］//Proc of TCC2008: LNCS 4948. Berlin: Springer, 2008: 37-54.
［3］ Gentry C, Peikert C, Vaikuntanathan V. Trapdoors for Hard Lattices and New Cryptographic Constructions［C］//Proc of STOC'2008: ACM. Victoria: STOC, 2008: 197-206.
［4］ Cash D, Hofheinz D, Kiltz E, et al. Bonsai Trees, or How to Delegate a Lattice Basis［C］//Proc of Eurocrypt 2010: LNCS 6110. Berlin: Springer, 2010: 523-552.
［5］ Rückert M. Strongly Ungorgeable Signatures and Hierarchical Identity-based Signatures from Lattices without Random Oracles［C］//Proc of Post-Quantum Cryptography 2010: LNCS 6061. Darmstadt: Springer, 2010: 182-200.
［6］ Gordon S D, Katz J, Vaikuntanathan V. A Group Signature Scheme from Lattice Assumptions［C］//Proc of ASIACRYPT 2010: LNCS 6477. Berlin: Springer, 2010: 395-412.
［7］ Rückert M. Lattice-based Blind Signatures ［C］//Proc of Asiacrypt'10: LNCS 6477. Berlin: Springer, 2010: 413-430.
［8］ Boyen X. Lattice Mixing and Vanishing Trapdoors: a Framework for Fully Secure Short Signatures and More［C］// Proc of PKC 2010: LNCS 6056. Berlin: Springer, 2010: 499-517.
［9］ Agrawal S, Boneh D, Boyen X. Lattice Basis Delegation in Fixed Dimension and Shorter-Ciphertext Hierarchical IBE［C］//Proc of CRYPTO'10: LNCS 6223. Berlin: Springer, 2010: 98-115.
［10］ Alwen J, Peikert C. Generating Shorter Bases for Hard Random Lattices［C］//Proc of STACS: 09001. Freiburg: Springer, 2009: 75-86.
［11］ Micciancio D, Regev O. Worst-case to Average-case Reductions Based on Gaussian Measures ［J］. SIAM J Comput, 2007, 37(1): 267-302.
［12］张乐友, 胡予濮, 刘振华. 标准模型下基于身份的可证安全门限签名方案［J］. 西安电子科技大学学报, 2008, 35(1): 81-86.
Zhang Leyou, Hu Yupu, Liu Zhenhua. Provable Secure ID-based Threshold Signature Scheme without Random Oracles ［J］. Journal of Xidian University, 2008, 35(1): 81-86.

[1]	孙非凡, 赵琰. 结合自适应网格描述符和图像能量的图像哈希[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(5): 136-148.
[2]	朱东霞, 贾洪杰, 黄龙霞. 非负拉格朗日松弛优化的子空间聚类算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(1): 100-113.
[3]	叶青,陈晴晴,豆永鹏,张静,汤永利. 格上身份基可追踪环签名方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(2): 161-168.
[4]	赵斯晗,魏兵,何欣波. 局部特征值解的无条件稳定FDTD高效实施方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2022, 49(1): 188-193.
[5]	蒋林,冯茹,邓军勇,李远成. BC算法性能与图数据格式的关系特性分析[J]. 西安电子科技大学学报, 2021, 48(6): 57-66.
[6]	刘欣,李金泽,孙浩. 采用多模光纤级联布拉格光栅的温湿度传感器[J]. 西安电子科技大学学报, 2020, 47(3): 92-96.
[7]	王剑书,樊养余,杜瑞,吕国云. 一种用于矩形阵列的二维波达方向估计方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(4): 122-129.
[8]	郭松鸽;吕东辉;任艳丽. 一种改进的(k, n)标记视觉密码方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(5): 170-176+183.
[9]	闫玺玺;刘媛;李子臣;汤永利;叶青. 利用LWE问题构造的多机构属性基加密方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 129-136.
[10]	张永强;刘佳南;田海博. 满足便携文档格式的公平多方合同签署协议[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(1): 117-122.
[11]	冯立康;侯蓉晖. 联合eICIC和CoMP的小蜂窝网络干扰管理机制[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(5): 32-38.
[12]	娄利飞;王东洋;潘青彪;张军琴. 十字形石墨烯纳米结的电子输运特性[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(5): 87-91+120.
[13]	孙越;冯象初;李小平;张瑞. 接触问题的增广拉格朗日块体粘接模型[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(4): 34-39.
[14]	任衍青;逯志宇;巴斌;王大鸣. 锐化遗传直接定位快速估计算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(4): 144-150.
[15]	方小星;朱志宇;张明新;李阳. 雷达波对孔缝腔体内复杂传输线耦合影响[J]. 西安电子科技大学学报, 2016, 43(6): 135-140.

标准模型下的格基数字签名方案

Lattice-based signature scheme in the standard model

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