基于SM2可链接环签名的联盟链隐私保护方法

1

作者 高改梅 杜苗莲 +3 位作者 刘春霞 杨玉丽 党伟超 邸国霞 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1564-1572,共9页

为应对联盟链中身份信息和交易数据隐私泄露的挑战,提出一种基于SM2可链接环签名的联盟链隐私保护方法(PPMCB-SM2LRS)。首先,针对可链接环签名(LRS)方案存在安全性不足、追溯性差的问题,结合SM2数字签名重新设计LRS,旨在增强交易方身份... 为应对联盟链中身份信息和交易数据隐私泄露的挑战,提出一种基于SM2可链接环签名的联盟链隐私保护方法(PPMCB-SM2LRS)。首先,针对可链接环签名(LRS)方案存在安全性不足、追溯性差的问题,结合SM2数字签名重新设计LRS,旨在增强交易方身份隐私保护的同时还能够追溯作恶的交易用户;其次,基于优化后的Paillier同态加密算法提出一种分级加密策略,实现隐私数据的“可见不可用”,以提高联盟链中交易数据验证的隐私性和机密性。安全性分析表明,所提方法具备正确性、不可伪造性、条件匿名性和可链接性。实验结果表明,与同类型LRS方案相比,PPMCB-SM2LRS具有更小的计算开销,且在签名生成与确认阶段的平均耗时有显著降低,同时符合密码技术发展的自主可控性原则。 展开更多

关键词 隐私保护 联盟链 SM2数字签名 可链接环签名 Paillier同态加密

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NTRU格上基于身份的可链接环签密

2

作者 唐嘉一 黄晓芳 +1 位作者 王励成 ODOOM J 《计算机科学》 北大核心 2025年第9期396-404,共9页

目前基于格的环签密方案虽然能抵抗量子攻击,但密钥存储和加解密时间开销仍较大。具有可链接性的格上环签密方案不仅能保护签名者的匿名性,还能判定两种签名是否为同一签名者生成。因此,基于紧凑高斯采样算法和拒绝抽样技术,在NTRU格上... 目前基于格的环签密方案虽然能抵抗量子攻击,但密钥存储和加解密时间开销仍较大。具有可链接性的格上环签密方案不仅能保护签名者的匿名性,还能判定两种签名是否为同一签名者生成。因此,基于紧凑高斯采样算法和拒绝抽样技术,在NTRU格上构造了基于身份的可链接环签密方案。首先,利用NTRU格上的陷门生成算法生成系统主密钥;然后基于紧凑高斯采样算法得到环成员的私钥;最后运用拒绝抽样技术生成用户签名,并通过密钥封装机制对签名加密。通过随机预言模型(ROM)中的安全性证明,验证了该方案在DRLWE和NTRU小整数解难题下,具有保密性、不可伪造性、无条件匿名性以及可链接性。性能分析表明,与基于格的环签密方案和NTRU上的可链接环签名方案相比,该方案具有较小的公钥和较低的加解密成本,效率得到了极大提升。 展开更多

关键词 NTRU格 可链接环签密 基于身份的加密 小整数解问题 拒绝抽样技术

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基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案 被引量：1

3

作者 吴淇毓 杨帆 +1 位作者 周福才 冯达 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期619-627,共9页

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型... 围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型、算法形式化定义以及详细描述.与已有方案相比,该方案允许大规模人员投票,且支持多个投票选项以及自动计票等多个功能.安全分析和实验结果表明,该方案在满足匿名性、不可伪造性和隐私性等更多安全目标的同时在计算开销方面仍具有优势. 展开更多

关键词 电子投票 区块链 简短可链接环签名 安全计算 去中心化

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随机预言机模型下基于身份的格基可链接环签名 被引量：1

4

作者 谢佳 王露 +2 位作者 刘仕钊 高军涛 王保仓 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第8期2190-2202,共13页

作为一种简化的群签名,环签名没有管理员角色,不需要环成员之间合作;签名者仅需自己私钥和其他环成员公钥即可进行签名操作。因其天然的匿名性,环签名在匿名投票、电子货币和车联网等场景得到广泛应用。可链接环签名作为环签名概念的一... 作为一种简化的群签名,环签名没有管理员角色,不需要环成员之间合作;签名者仅需自己私钥和其他环成员公钥即可进行签名操作。因其天然的匿名性,环签名在匿名投票、电子货币和车联网等场景得到广泛应用。可链接环签名作为环签名概念的一种变体,在保持了匿名性的同时还可验证两个签名是否来自同一签名者,从而有效解决举报系统中的恶意举报及区块链系统中的双重花费等问题,进而丰富了环签名的应用场景。提出一种基于身份的格基可链接环签名方案,采用G-陷门生成技术生成系统密钥,使用其改进后的陷门委派技术和原像采样算法提取用户私钥,利用双峰高斯分布下的拒绝采样技术生成签名。经安全分析,所提方案在随机预言机模型下满足无条件匿名性、不可伪造性和可链接性,安全性可规约至格上的小整数解(SIS)问题,与现有的方案相比,签名生成时间开销和签名验证时间开销都减少约50%。最后将该方案和基于异或秘密共享算法结合,设计了电子投票协议,从而保证电子投票系统的隐私性和公正性。 展开更多

关键词 可链接环签名 格 匿名性 G-陷门 拒绝采样

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基于SM9算法的可链接环签名方案

5

作者 王伊婷 万武南 +2 位作者 张仕斌 张金全 秦智 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第12期3709-3716,共8页

针对基于身份的可链接环签名(IBLRS)方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题,提出一种基于SM9算法的可链接环签名(LRS)方案。首先,将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥;其次,结合该私钥与SM9算法生成签名... 针对基于身份的可链接环签名(IBLRS)方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题,提出一种基于SM9算法的可链接环签名(LRS)方案。首先,将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥;其次,结合该私钥与SM9算法生成签名,并保持该私钥生成方式与SM9算法中私钥生成方式一致;最后,绑定签名者私钥与事件标识构造一个无需复杂计算操作的可链接标签,提升所提算法的效率。在随机预言机模型下,证明所提方案具有正确性、不可伪造性、无条件匿名性和可链接性。同时,基于所提算法设计一种多公证人跨链方案,以实现高效且安全的跨链交互。与IBLRS算法相比,所提方案仅需4次双线性配对操作,在计算开销和通信开销上分别减少了39.06%和51.61%。方案性能分析表明,所提方案减少了计算开销和通信开销,并满足技术的自主可控性。 展开更多

关键词 SM9算法 可链接环签名 基于身份 区块链隐私保护 随机预言机模型

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格上基于身份的可链接环签名 被引量：11

6

作者 汤永利 夏菲菲 +2 位作者 叶青 王永军 张晓航 《密码学报》 CSCD 2021年第2期232-247,共16页

可链接环签名是一类特殊的环签名,不仅具有环签名匿名性功能,还可以通过链接算法检测用户是否用同一个私钥完成了两次或多次环签名,能够在区块链应用中满足隐私保护的同时,防止用户出现双重花费问题.针对传统基于身份的可链接环签名不... 可链接环签名是一类特殊的环签名,不仅具有环签名匿名性功能,还可以通过链接算法检测用户是否用同一个私钥完成了两次或多次环签名,能够在区块链应用中满足隐私保护的同时,防止用户出现双重花费问题.针对传统基于身份的可链接环签名不能抵抗量子攻击的问题,本文基于原像抽样和拒绝抽样技术构造了一个格上基于身份的可链接环签名方案.首先利用陷门生成算法获取系统主密钥;然后基于原像抽样算法生成用户的私钥,有效提升了用户密钥提取的效率;最后运用拒绝抽样技术生成用户的签名,使得签名生成的效率进一步提高.在随机谕言机模型下证明了本文方案具有无条件匿名性、不可伪造性以及可链接性.安全性分析表明,方案的不可伪造性可归约至小整数解(small integer solution,SIS)困难假设.性能分析表明,本文方案与现有基于格的可链接环签名方案相比,用户密钥生成和签名验证时间分别平均缩短约64.53%、38.21%. 展开更多

关键词 可链接环签名 格 基于身份 小整数解

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利用环上容错学习问题构造可链接环签名方案 被引量：2

7

作者 叶青 王文博 +3 位作者 李莹莹 秦攀科 赵宗渠 王永军 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第7期1164-1172,共9页

针对格上可链接环签名方案中存在密钥较大、效率较低的问题,基于环上容错学习(RLWE)难题,依据"同态承诺→∑-协议→Fiat-Shamir转化"的技术路线,重新构造一个格上可链接环签名方案。首先构造一个基于RLWE难题的多项式环上的... 针对格上可链接环签名方案中存在密钥较大、效率较低的问题,基于环上容错学习(RLWE)难题,依据"同态承诺→∑-协议→Fiat-Shamir转化"的技术路线,重新构造一个格上可链接环签名方案。首先构造一个基于RLWE难题的多项式环上的同态承诺方案,然后基于承诺方案设计一个∑-协议,并利用Fiat-Shamir转化方法将该∑-协议转化为可链接环签名方案,最后基于该可链接环签名方案提出一个简易的数字货币模型。安全分析表明,由于所提方案基于RLWE困难问题构建,方案的安全性可规约至格上困难问题,抵抗量子计算机攻击。效率分析表明,与以往格上可链接环签名方案相比,由于方案中环元素取自小多项式,所提方案具有更短的密钥尺寸和更高的计算效率,且方案描述更简单。 展开更多

关键词 承诺方案 零知识证明 环上容错学习问题(RLWE) 可链接环签名

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基于可链接环签名的电子消费方案 被引量：2

8

作者 张瑞丽 李顺东 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第9期170-173,共4页

在当今电子消费系统中,经常出现由于多次消费而导致效率较低甚至金额紊乱的现象,为解决这一问题,提出一种新的电子消费方案。该方案基于双线性对和可链接环签名,运用可链接环签名的高效安全性,能够判断签名正确与否,并检测出同一用户的... 在当今电子消费系统中,经常出现由于多次消费而导致效率较低甚至金额紊乱的现象,为解决这一问题,提出一种新的电子消费方案。该方案基于双线性对和可链接环签名,运用可链接环签名的高效安全性,能够判断签名正确与否,并检测出同一用户的有限金额是否重复花费的功能,通过取款、消费、存款3个阶段,使消费者、商家及银行三方的交易相互联系,完成电子消费过程。分析结果表明,该方案安全、可行,能实现用户的匿名性及无法重复花费性,满足电子消费的基本要求。与Liu等人提出的方案(Wuhan University Journal of Natural Sciences,2013,No.2)相比,计算成本较低,效率较高。 展开更多

关键词 电子消费 环签名 可链接环签名 匿名性 重复花费

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格上的简短可链接环签名 被引量：1

9

作者 王杰昌 张平 +2 位作者 李杰 常琳林 段莹 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第9期2843-2849,共7页

可链接环签名可防止区块链中的双花攻击,基于格的签名可抵抗量子攻击,但已有格基可链接环签名的大小随环成员的增多而增大。针对该问题,提出了一种格上的简短可链接环签名方案。该方案用队列实现了向量数制的特殊转换,利用格上的累加器... 可链接环签名可防止区块链中的双花攻击,基于格的签名可抵抗量子攻击,但已有格基可链接环签名的大小随环成员的增多而增大。针对该问题,提出了一种格上的简短可链接环签名方案。该方案用队列实现了向量数制的特殊转换,利用格上的累加器对环成员的公钥进行累加,使得签名大小不会随环成员的增多而增大;利用拒绝采样定理,构造出格上的知识证明签名,在防止签名私钥泄露的同时,提高了计算效率。在随机预言机模型下,证明了方案具有不可伪造性、匿名性、可链接性。性能分析与实验评估表明,所提方案节省了时间开销和存储开销,且随着环成员的增多签名大小固定不变。 展开更多

关键词 格 知识证明签名 累加器 简短可链接环签名

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结合简短可链接环签名的智能合约选举方案 被引量：1

10

作者 王杰昌 张平 +2 位作者 段莹 刘玉岭 王小伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第6期258-267,共10页

目前一些电子选举协议利用可链接环签名或一次性环签名来保护投票者的隐私,并防止重复投票的情况发生,但签名大小随投票人数的增大而增大,而简短可链接环签名大小始终固定不变,但已有简短可链接环签名算法效率较低。针对这些问题,利用... 目前一些电子选举协议利用可链接环签名或一次性环签名来保护投票者的隐私,并防止重复投票的情况发生,但签名大小随投票人数的增大而增大,而简短可链接环签名大小始终固定不变,但已有简短可链接环签名算法效率较低。针对这些问题,利用累加器和基于知识证明的签名,构造新的高效的简短可链接环签名,结合匿名地址及星际文件系统,提出一种新的智能合约选举方案,分别设计了选举的创建、投票、计票等阶段的操作。对方案的不可伪造性、可链接性、匿名性、隐私性、公开验证性以及运行效率进行了证明和分析。最后进行了实验仿真评估,结果显示,随着投票者人数的增大,该方案选票的签名大小及Gas消耗保持不变且较少,生成时间及验证时间增长缓慢且较少。 展开更多

关键词 简短可链接环签名 智能合约 电子选举 匿名地址 星际文件系统

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融合可链接环签密的智能合约电子投票协议 被引量：1

11

作者 王杰昌 张平 +1 位作者 高远 刘玉岭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期126-132,共7页

电子投票与传统投票方式相比更具经济性,但存在安全性论证不够严谨、运行时间长、计算消耗较大等问题。提出融合可链接环签密的智能合约电子投票协议,分别设计投票、秘密份额上传、计票等阶段的算法,在投票阶段基于椭圆曲线离散对数问... 电子投票与传统投票方式相比更具经济性,但存在安全性论证不够严谨、运行时间长、计算消耗较大等问题。提出融合可链接环签密的智能合约电子投票协议,分别设计投票、秘密份额上传、计票等阶段的算法,在投票阶段基于椭圆曲线离散对数问题生成选票的可链接环签密,并在一个逻辑步骤内实现加密和签名,以确保投票的公正性、机密性和可验证性,避免重复投票情况的发生,从总体上降低协议运行时间和计算消耗的gas。此外,详细分析协议的安全性,基于椭圆曲线上的离散对数问题证明选票环签密的不可伪造性。使用truffle框架将智能合约部署到本地以太坊私有网络上,并通过挖矿以确认交易完成。实验结果表明,与Lyu协议相比,该协议节省了约10^(7) Gwei的计算消耗以及450 ms左右的运行时间。 展开更多

关键词 可链接环签密 智能合约 电子投票 不可伪造性 运行时间 计算消耗

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格上基于身份的可链接环签名方案

12

作者 刘梦情 汪学明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第10期3130-3135,共6页

为了抵抗量子算法的攻击和应对恶意签名者利用环签名技术的完全匿名性输出多个签名从而进行双重开销攻击这一缺陷,同时为了解决不必要的系统开销浪费问题,提出了一种新的格上基于身份的可链接环签名方案。该方案以格上近似最短向量问题... 为了抵抗量子算法的攻击和应对恶意签名者利用环签名技术的完全匿名性输出多个签名从而进行双重开销攻击这一缺陷,同时为了解决不必要的系统开销浪费问题,提出了一种新的格上基于身份的可链接环签名方案。该方案以格上近似最短向量问题为安全基础,将该问题的求解归约于碰撞问题的求解,利用矩阵向量间的线性运算生成签名,同时结合了基于身份的密码技术。解决了系统开销浪费问题,不涉及陷门生成和高斯采样等复杂算法,提高了签名效率,降低了存储开销,并在随机预言模型下验证了方案满足完全匿名性和强存在不可伪造性。经分析,该方案是一个安全高效的环签名方案。 展开更多

关键词 可链接环签名 格 基于身份的密码体制 随机预言模型

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基于身份的可链接和可转换环签名 被引量：2

13

作者 王少辉 郑世慧 展涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期995-998,共4页

环签名是提供匿名发布信息的巧妙方法,该文首次给出了基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名的概念与安全的形式化定义。以Zhang和Kim的环签名方案为例,给出了为某些基于身份环签名添加可链接性的方法。并分别提出了高效的基于身... 环签名是提供匿名发布信息的巧妙方法,该文首次给出了基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名的概念与安全的形式化定义。以Zhang和Kim的环签名方案为例,给出了为某些基于身份环签名添加可链接性的方法。并分别提出了高效的基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名方案,方案除满足完备匿名性和适应性选择消息攻击下的不可伪造性外,还分别满足可链接性和对非签名者的不可转换性。 展开更多

关键词 环签名 基于身份环签名 基于身份可链接环签名 基于身份可链接可转换环签名 双线性对

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基于SM2数字签名算法的环签名方案 被引量：23

14

作者 范青 何德彪 +2 位作者 罗敏 黄欣沂 李大为 《密码学报》 CSCD 2021年第4期710-723,共14页

考虑到用户的隐私保护需求,数字签名衍生出了提供匿名功能的环签名和可链接环签名.环签名实现了将真实签名身份隐藏在环中,适用于基于区块链的数字货币协议,以保护用户的身份隐私.现有文献中包含了一系列不同密码体制下的环签名/可链接... 考虑到用户的隐私保护需求,数字签名衍生出了提供匿名功能的环签名和可链接环签名.环签名实现了将真实签名身份隐藏在环中,适用于基于区块链的数字货币协议,以保护用户的身份隐私.现有文献中包含了一系列不同密码体制下的环签名/可链接环签名方案,但是尚不存在基于国产密码算法的环签名,不能满足密码技术发展的自主化要求.为了推动国产密码算法在区块链系统的应用,本文提出了基于SM2数字签名算法的环签名和可链接环签名,同时介绍了SM2可链接环签名方案的两种变型.此外,本文详细分析了所提方案的安全性和效率:SM2环签名方案满足正确性、不可伪造性和无条件匿名性,SM2可链接环签名满足正确性、不可伪造性、无条件匿名性、可链接性和不可诽谤性;效率分析表明SM2环签名/SM2可链接环签名方案的通信量和计算量均与环成员数量呈线性关系. 展开更多

关键词 SM2算法 环签名 可链接环签名 无条件匿名性

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基于区块链的云数据匿名确定性删除方法 被引量：2

15

作者 王双星 罗劲瑭 +3 位作者 帅莉莎 张佳敏 张敏 阳小龙 《电信科学》 2021年第3期90-104,共15页

现有确定性删除方案忽略了用户数据与用户身份的关联性,使用户的删除行为暴露给攻击者或云服务提供商。为解决此问题,提出一种基于区块链的云数据匿名确定性删除方法。该方法改进了可链接环签名方案,使用户可以通过控制签名中的链接标... 现有确定性删除方案忽略了用户数据与用户身份的关联性,使用户的删除行为暴露给攻击者或云服务提供商。为解决此问题,提出一种基于区块链的云数据匿名确定性删除方法。该方法改进了可链接环签名方案,使用户可以通过控制签名中的链接标记在匿名情况下实现确定性删除;同时,它利用区块链记录删除行为,使其具有不可抵赖性。理论分析和实验表明:该方法不仅能满足用户数据的确定性删除要求,而且具有匿名性可以切断用户数据与其身份的关联,从而有效避免攻击者或云服务提供商对用户行为的追踪分析。 展开更多

关键词 确定性删除 区块链 可链接环签名 隐私保护

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环签名技术研究进展及展望 被引量：1

16

作者 谢佳 刘仕钊 +2 位作者 王露 高军涛 王保仓 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2023年第5期985-1001,共17页

环签名作为一种特殊的群签名,因其不仅可以在不需要环成员协作的情况下完成签名,还能保证签名者的匿名性这一特点,已被广泛应用在匿名投票、匿名存证以及匿名交易等领域。首先,以时间为主线,将环签名发展分为不同的阶段,在每个阶段内又... 环签名作为一种特殊的群签名,因其不仅可以在不需要环成员协作的情况下完成签名,还能保证签名者的匿名性这一特点,已被广泛应用在匿名投票、匿名存证以及匿名交易等领域。首先,以时间为主线,将环签名发展分为不同的阶段,在每个阶段内又根据属性将环签名分为门限环签名、可链接环签名、可撤销匿名性的环签名、可否认的环签名等签名方案。通过对环签名发展历程的分析可知,环签名在门限环签名和可链接环签名领域的研究进展较为突出,其应用领域也最为广泛。在后量子时代,诸如基于大整数分解、离散对数等传统数论问题的密码方案已经不再安全,格公钥密码体制因其抗量子性、存在最坏实例到普通实例的规约等诸多优势成为后量子时代密码标准的最佳候选。因此,着重对现有基于格的门限环签名和基于格的可链接环签名进行了详尽的分析和效率比对。环签名天然的匿名特性使得其在产业区块链时代有着得天独厚的优势,因此将环签名在区块链中的几个应用进行了详细阐述。诸如对环签名在匿名投票、医疗数据共享、车联网领域的应用进行了概述和流程分析;又对环签名在虚拟货币、SIP云呼叫协议、Ad Hoc网络领域的应用意义进行了简单梳理。最后,对环签名技术近几年的研究进行分析,并总结了目前存在的问题。 展开更多

关键词 格 门限环签名 可链接环签名 匿名性

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后量子的智能电表隐私保护方案 被引量：5

17

作者 田杨童 张煌 +1 位作者 谢少浩 张方国 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2229-2242,共14页

智能电网作为下一代的电力系统,允许电力供应商对用户数据进行高频率地数据采集以支持能耗监管、智能配电与能源管理.然而,细粒度的用户能耗相关数据也带来了安全与隐私方面的挑战,如何保护智能电网的用户隐私已经成为智能电网研究中的... 智能电网作为下一代的电力系统,允许电力供应商对用户数据进行高频率地数据采集以支持能耗监管、智能配电与能源管理.然而,细粒度的用户能耗相关数据也带来了安全与隐私方面的挑战,如何保护智能电网的用户隐私已经成为智能电网研究中的关键问题.当今量子计算科学正在快速发展,在抗量子计算领域基于格的密码学是相当有效的.关注智能电网的三层模型中用户电表与小区集中器的实时数据上传阶段的隐私保护问题,可利用基于格的可链接环签名来构造抗量子计算的保护用户隐私的智能电表数据采集方案.选择一个较为先进的基于格的在one-out-of-many证明之上构造的次线性大小的环签名方案,并为其增添可链接性以期为抗量子计算的隐私保护系统提供异常用户监测和追踪功能.利用后量子签名方案,该系统可以支持动态的用户加入和撤销,拥有更好的灵活性与实用性.对该系统进行安全性证明与性能分析,以表明其有效性. 展开更多

关键词 智能电表 隐私性 可链接环签名 格密码 后量子

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闭弦变形和Casimir能量 被引量：3

18

作者 陈莉 陆继宗 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第z1期32-34,共3页

Casimir能量是由于边界的出现、时空的弯曲以及某些背景场的存在而引起的量子场真空能量极化.讨论闭弦变形过程中的Casimir能量,并在不同情况下对多圈弦和链接环的Casimir能量进行了计算.

关键词 CASIMIR能量 多圈弦 链接环

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