计算机研究与发展

作者：文嘉明,王后珍,刘金会,张焕国,

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,

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（NationalInstituteofStandardsandTechnology，NIST）在2016年启动抗量子密码（post-quantumcryptography，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.

来源：2023年第9期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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